空压机出口温度高的危害及处理

＊空压机出口温度高的危害及处理卜素萍，兰志利（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特０１００７０）摘要：空压机组的正常运行是保证整个合成氨装置稳定运行的关键。空压机内冷器结垢严重，导致空压机出口温度过高，空压机组运行进入喘振区，空压机卸载，进而导致装置的大面积停车。关键词：空压机组；内冷器；出口温度；卸载；稳定运行中图分类号：ＴＱ０５１．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７９８１（２０１４）０１—００７８—０２１概述中海石油天野化工有限责任公司是年产３０万吨合成氨、５２万吨尿素的大型化肥企业。公司化肥一部的合成装置共有四台压缩机组。其中，空压机组是给本套大型合成氨流程提供洁净、带压原料空气的重要机组。该压缩机由瑞士苏尔寿制造，由蒸汽透平驱动。型号为ＡＩＲ－５，形式为５级离心式，正常功率是１２２５０ｋＷ，转速５４７０ｒｐｍ（为固定转速），打气量为１３２２９０Ｎｍ３／ｈ，由于空压机组位于本流程的源头，它的运行好坏直接影响到整个装置的安全稳定，是保证整个合成氨装置稳定的关键所在。２空压机流程叙述空气自大气中吸入到配置除尘风机与空气自清洁系统的空气入口过滤器Ａ－ＦＤ００１，过滤后通过入口管线及导叶ＵＶ－００１，在首级叶轮前由入口导叶控制流量后进入空气压缩机Ａ－Ｇ００１进行压缩。空气在前三级叶轮进行每一次压缩后，都经过设在空压机气缸两侧的冷器进行冷却，并在与之匹配的冷凝液收集器中分离所含的水分，然后，继续在四、五级缩后进入空压机出口管线。压缩后的空气压力为０．７９３ＭＰａ（Ａ），温度为１２８℃，经出口止逆阀等送入空分装置，为后系统制造合格的氧气和氮气等。３空压机出口温度高的危害经过多年的运行，尤其是响应国家节约能源减少使用地下水的要求以来，公司使用黄河水代替地下水作为装置的循环水，由于水质变化，空压机内冷器运行中积垢严重，设备的运行达不到工艺的条件，制约了工艺生产的正常运转，空压机出口温度经常处于高位，给装置的稳定运行带来隐患。尤其是进入夏季，空压机入口温度、循环冷却水温度均在升高，进而导致空压机出口温度升高。尤其在空分分子筛切换时原备用分子筛充压需要一部分空气，同时进入空压机的空气量还要满足空分负荷的要求，所需空气气量增加，空压机的负荷比正常运行时增大。而由于内冷器换热效果下降，前级压缩后的气体得不到有效冷却而温度上升，造成后级叶轮进气温度高，气体温度升高，气体膨胀。对后级压缩来说，入口的分子量减少，造成后级喘振。而对前级来说，大量气体没有去处，前级出口出现气阻、憋压，造成前级喘振。由于合成装置空压机组在２００４年６月曾经发生过空分分子筛切换时导致的空压机喘振，防喘振阀自动打开，压缩机卸载的事故，当时导致了系统的全面停车，损失巨大。所以，近些年来，在日常运行时，对于空压机内冷器的监控成为保证空压机正常运行的关键。监控好内冷器一、二、三段出口温度ＴＡ－５６０６（０７）、ＴＡ－５６０８（０９）、ＴＡ－５６１０（１１）及空压机出口温度ＴＡ－５６０５，在温度升高时，及时的采取以下措施，保证了空压机组的正常运转。４处理措施４．１导叶限位，保证工况针对空压机内冷器存在的问题，要想彻底解决，必须停车处理，更换或是抽芯清洗。由于２００４年发生的空压机喘振出现在分子筛切换时，而在正常运行时的气量可以满足，证明内冷器的换热能力能够满足正常运行时的工况要求，只是在分子筛切换时才达不到。因此，只要在分子筛切换时，控制进入空压机的空气量，使空压机打气量在切换时不增加，那么空压机就不会发生喘振。而且，分子筛切换时，控制空压机入口气量，对压缩机本体不会造成损坏，对后续空分装置十几分钟的负荷降低也没有太大影８７内蒙古石油化工２０１４年第１期＊收稿日期：２０１３－１０－０２响。空压机组运行参数显示：空分分子筛切换时，空压机导叶自动全开，在正常运行时导叶开度在８５％左右。另外，通过对比日常运行数据，空压机打气量和压缩机入口温度、出口温度有一定的对应关系，出口温度高时空压机打气量必须减少，才能避免落入喘振区。所以，根据２００４年发生喘振时空压机入口流量和出口温度的数据记录，绘制出了空压机入口流量和出口温度关系曲线①，同时，根据防喘振原理，将数据下浮１％，绘制出曲线②，作为实际控制线。实际操作参数不得超过实际控制线。实际运行时按曲线操作，运行至今，再未发生过由于出口温度高而导致的空压机喘振、卸载、后续工况停车的情况。证明在出口温度高时，导叶限位是行之有效的处理方法。在实际生产中按曲线制定了在出口温度高时分子筛切换的具体操作措施：空压机入口导叶控制器限位９０％，投自动，设置高限位９０％；正常调整时可小幅多次，观察无异常后再进行下次调整。密切监视空压机入口流量和出口温度ＴＡ－５６０５，必要时手动控制导叶。图１４．２在线清洗空压机内冷器，降低内冷器一、二、三段出口温度及空