合成气压缩机操作规程.docx
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合成气压缩机操作规程.docx
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合成气压缩机操作规程
合成气压缩机操作规程(初稿)
1岗位工作的任务及意义
1.1主题内容与适用范围
本操作法规定了甲醇车间压缩机岗位的任务、工艺流程、主要设备性能、操作指标、开停车程序及运行过程中常见的事故处理、安全技术要点等有关事项。
1.2岗位的任务
压缩机岗位的任务是:
对从转化来的新鲜气经过压缩机八级叶轮压缩后与甲醇合成系统甲醇分离器(F40003)分离出来的循环气(压力为5.5MPa,温度为40℃)在压缩机缸体内混合并经第九级叶轮压缩升压至5.9MPa后送往甲醇合成系统反应合成甲醇。
2工艺过程概述
2.1离心式压缩机的工作原理:
离心式压缩机的工作原理与输送液体的离心泵类似,气体从中心流入叶轮,在高速旋转的叶轮的作用下,随叶轮作高速旋转并沿半径方向甩出来。
叶轮在驱动机械作用下对气体作了功。
因此,气体在叶轮内的流动过程中,一方面由于受旋转离心力的作用增加了气体本身的压力,另一方面又得到了很大的速度能(动能)。
气体离开叶轮后,这部分速度能在通过叶轮后的扩压器、回流器弯道的过程中转变为压力能,进一步使气体的压力得到提高。
2.2压缩机的结构及型号概述
2.2.1压缩机结构概述
3BCL459型离心压缩机由一缸三段九级组成(一段四级,二段四级,循环段一级),压缩机与原动机由膜片联轴器联接,压缩机、变速机和电机安装在同一钢底座上,整个机组采用润滑联合油站供油,压缩机的轴端密封采用天津鼎铭公司的干气密封,原动机采用佳木斯电机厂生产的高压增安型三相异步电动机。
机组布置示意图如下:
2.2.2压缩机型号说明:
符号
说明
3
表示段间有抽加气
B
机壳垂直剖分结构
CL
无叶扩压器
45
第一级叶轮的名义直径为450mm
9
共九级叶轮
2.3压缩机规格及主要参数:
2.3.1压缩机设计工况:
工况
正常工况
介质
新鲜段
合成段
循环加气
平均分子量mol.w
10.82
8.40
7.808
标准流量Nm3/h
42260
进口压力Mpa(g)
2.0
5.50
5.50
进口温度℃
40
55
40
出口压力Mpa(g)
5.5
6.0
出口温度℃
112.5
65
轴功率KW
2628
956
转速r/min
12552
12552
2.3.2外形尺寸、动力特性参数及重量
型号
3BCL459
段号
Ⅰ段
II段
Ⅲ段
进口法兰尺寸
Dg200
Dg200
Dg250
压力等级MPa(A)
10.0
10.0
10.0
结合面型式
对焊锻钢法兰
对焊锻钢法兰
对焊锻钢法兰
方向
向上
向上
向下
出口法兰尺寸
Dg200
Dg250
压力等级MPa(A)
10.0
10.0
结合面型式
对焊锻钢法兰
对焊锻钢法兰
方向
向下
向上
机组外形尺寸:
L×B×H=8350×3000×3000
扰曲临界转速:
第一阶临界转速:
4280r/min
第二阶临界转速:
17121r/min
转子重量:
511kg
最大维修件重量:
5884kg
压缩机重量:
14525kg
最小起升高度(从压缩机中分面算起)1.85m
2.3.3传动方式
电机与变速机、压缩机之间采用叠片挠性联轴器连接传动。
2.3.4原动机:
电动机
型式:
异步电机
型号:
YAKS800-2
额定转速:
2988r/min
输出轴功率(额定)4200kw
2.4压缩机组的工艺流程
2.4.1气体流程:
从转化工段来的新鲜气(温度40℃,压力2.0MPa(A)),进入合成气压缩机(J63001)一段,压缩至约3.5MPa(A),气体温度升至100℃左右,经中间气体冷却器(C63001)冷却至40℃,再经气液分离器(F63004)分离掉冷凝水后,进入循环段与来自甲醇合成的循环气(温度40℃,压力5.5MPa)混合,压缩至6.0MPa(A),压缩机出口合成气送至甲醇合成。
根据实际情况,调节新鲜气回路和循环气回路,以防止压缩机的喘振。
2.4.2润滑油流程概述:
与压缩机配套的润滑油站,设有一主一副两台蜗杆油泵,当油压低于0.15Mpa时,辅助油泵自动启动,以保持油压正常。
润滑油经过粗过滤器过滤(一开一备)被油泵吸入加压,通过一次油压调节阀PCV63003使其压力达到0.85~0.90MPa之间,再经过C63003A、B(平时根据油温情况选择使用,长杆指向使用的油冷却器,杆水平方向表明两台油冷却器共用)使其冷却到≤49℃,经过过滤器F63002A(B)过滤后,再通过二次调节阀PCV63006调节使其压力达到0.25~0.30MPa之间后,送往各个润滑点。
最后回到润滑油箱。
本系统还设有高位油箱一个,当两台油泵同时发生故障而不能启动时,高位油箱的截止阀会自动打开,通过高位差流到各个润滑点,使机组能有时间停下来。
2.4.3干气密封气流程说明:
2.4.3.1一级密封气流程说明
正常运行时,采用压缩机高压缸出口工艺气(温度≤60℃,洁净度≤30μ,压力:
5.9MPa作为一级密封气的气源,该气源经G1法兰端口进入密封控制系统,通过F1、F3(或F2、F4)过滤器进行粗、精过滤,然后经PDCV63092气动薄膜调节阀将其阀后压力调整为:
比平衡管压力高出0.3MPa左右,并通过其低压端流量计FI-63091和高压端流量计FI-63092分别进入一级密封腔体。
压缩机开、停车时,使用备用气源(2.5~6.0MPa中压氮气)作为一级密封气的气源,用以阻止机内气体污染密封,流程同上…。
一级密封气的主要作用是防止压缩机内不洁气体污染一级密封端面,同时伴随着压缩机的高速旋转,通过一级密封端面螺旋槽泵送到一级密封排放腔体,并在密封端面间形成刚性气膜,对端面起润滑、冷却等作用。
该气体绝大部分通过压缩机的轴端迷宫进入机内,只有极少部分通过一级密封端面进入一级密封放空腔体。
2.4.3.2二级密封气及后置隔离气流程说明
采用常温、0.6MPa.G的低压氮气作为二级密封气和后置隔离气的气源,该气源经G2法兰端口进入密封控制系统后,经过滤器F5(或F6)过滤后,通过PDV1自励式减压阀使其阀后压力稳定在0.4MPa左右,然后分别进入高、低压端二级密封腔和后置隔离密封腔:
a)经V21、FI-63093、V22节流减压后,作为二级密封气通过V24、C1’-C1进入低压端二级密封腔;
b)经V25、FI-63094、V26节流减压后,作为二级密封气通过V28、C2’-C2进入高压端二级密封腔;
c)经音速孔板SO3、V29节流减压后,作为后置隔离气通过E1’-E1进入低压端后置隔离密封腔;
d)经音速孔板SO4、V31节流减压后,作为后置隔离气通过E2’-E2进入高压端后置隔离密封腔。
二级密封气的主要作用是阻止从一级密封端面泄漏的少量介质气体进入二级密封端面,并保证二级密封安全可靠运行,其大部分气体与一级密封端面泄漏的少量介质气体通过一级密封排放腔体进入放空管线,只有少部分通过二级密封端面进入二级密封放空腔体后与部分后置隔离气高点放空。
后置隔离气主要是保证二级密封端面不受压缩机轴承润滑油气的污染。
该气体一部分通过后置密封内侧梳齿迷宫与从二级密封端面泄漏的少部分密封气高点放空;另一部分气体通过后置密封外侧梳齿迷宫经轴承润滑油放空帽放空。
2.4.3.3放空管线流程说明
进入二级密封腔的大部分气体与从一级密封端面泄漏的少量介质气体混合后,分别通过低压端B1-B1’、V33、SO1、FT-63095、V34、V39和高压端B2-B2’、V36、SO2、FT-63096、V37、V40汇合后经G3高点放空。
2.4.4干气密封增压系统流程说明
2.4.4.1增压气体流程:
压缩机出口气(或)氮气经G1’法兰端口进入增压系统,然后经F1’过滤器过滤后进入增压泵气缸压缩腔体;当电磁阀SV63091打开引入驱动气源后,增压泵开始工作,将气体压缩并升压,增压泵出口气通过缓冲罐R1稳压并通过G2’法兰端口进入原干气密封系统盘。
2.4.4.2驱动气源流程:
0.6MPa、120Nm3/h、常温的氮气通过G3’法兰端口进入过滤器F2’过滤,经PCV2减压阀将压力减至0.5MPa左右,然后通过电磁阀SV63091进入增压泵驱动腔体。
2.4.4.3增压泵放空流程:
增压泵活塞密封所泄漏的微量气体经S05限流孔板(当压力超过0.68MPa时,V12’单向阀打开)并通过V13’单向阀后,与F1’过滤器、R1缓冲罐导凝接口相连,然后经G4’法兰端口引至现场放空管线放空。
2.4.4.4干气密封增压系统附表:
接口名称
工艺介质
介质压力
操作温度
G1’
增压系统气源进口
压缩机出口气、氮气
6MPa(A)
60℃
G2’
增压系统气源出口
压缩机出口气、氮气
6MPa(A)
60℃
G3’
增压泵驱动气源接口
氮气
0.6MPa(A)
常温
G4’
放火炬接口
工艺气或氮气
6MPa(A)
60℃
PZ1
增压泵
F1’
不锈钢过滤器
PSV1
安全泄压阀
F2’
不锈钢过滤器
PCV2
减压阀
SV63091
电磁阀
PT63091
压力变送器
PI63099、63100
压力表
PI63101、63102
压力表
3生产操作方法
3.1压缩机的正常开车
3.1.1开车前的准备工作
3.1.1.1接到开车指令时,通知仪表、电气,做好投运前的准备工作。
3.1.1.2检查工作介质和辅助电源、冷却介质、干气密封装置、仪表空气(没有油,水份,杂物,残留水份不可超过20ppm,不得使用正常的压缩空气:
如果必要,使用氮气)是否可用。
3.1.1.2检查压缩机是否具备运行的的条件。
a)压缩机和连接管网应是干净的(没有水、油和固体物质)。
打开壳体放泄口,放泄完成时再关闭。
b)检查所有运动部件是否自如(包括转子,联轴器的轴向位移值)。
c)按照制造厂的操作说明书,为启动准备好驱动机和驱动机附属装置。
3.1.1.3检查油系统:
a)油箱油位、油质符合要求。
b)检查油箱注入;检查油系统有无漏泄。
c)启动油箱加热器,对油箱中的油进行加热,当油箱中的油温达到22℃时,即可启动主(或辅助)油泵,使油系统循环,以提高加热速度并对油进行过滤,当油温达到45±5℃时,切断油箱加热器停止加热,并启动油泵。
3.1.1.4检查水路系统
开上、回水总阀及各冷却器进、回水阀,确认冷却水量、水压正常。
3.1.1.5压缩机盘车数转,确认无卡阻现象。
3.1.2干气密封的开车
干气密封系统安装后,在密封本体安装之前应从G1、G2法兰端口处接上0.4~0.6MPa.G的洁净仪表风或低压氮气连续吹扫4~6小时以上,直到用细纱漂白布贴近出口吹扫5分钟以上,用眼仔细观察确无灰尘、油污、水分等杂质为合格。
从靠近压缩机的法兰接口处断开,吹扫密封系统管道,吹扫干净后关闭所有阀门,处于待命状态。
干气密封增压系统安装后,与原密封系统安装之前,应从G1’法兰端口处接上洁净的仪表风或低压氮气连续吹扫,直到用细纱漂白布贴近G2’出口吹扫5分钟以上,用眼仔细观察确无灰尘、油污、水分等杂质为合格。
吹扫干净后关闭所有阀门,处于待命状态。
①打开增压系统所有常开取压阀,投用压力表、变送器等。
②在中控室控制系统上设定好PT63091压力变送器的上限报警值(PIA-63091H:
50Kpa),及电磁阀SV63091(常开型:
通电关闭、断电打开)开启、关闭联锁方式。
3.1.2.1打开系统所有常开取压阀,投用现场压力表、变送器、压力开关等。
3.1.2.2油运开始前至少十分钟,请投入后置隔离气,依次打开V14、V15(或V16、V17);V18、V19;V29、V31阀,投入后置隔离气。
此时PI-63096压力表指示值应在0.4MPa(可通过调整PCV1的旋杆使其达到或接近)左右。
同样,当油运停止十分钟,回油管确无油流动后,方可切断后置隔离气。
3.1.2.3压缩机进工艺气或做气密试验之前,应首先投入一级密封气,打开V1、V2(或V3、V4)、V5、V6、V8、V9、V11、V12;投入高、低压端一级密封气,在DCS上设定PDICA-63092压差值设定为0.3MPa左右,并现场观察FI-63091、FI-63092流量计显示值,通过调整流量计后节流阀V9、V12,使高、低压端一级密封流量值各保持在90Nm3/h左右。
同样,只有当压缩机停运,机内气体排净后方可关闭一级密封进气。
3.1.2.4一级密封气投用后,开通高、低压端放火炬管线,然后投入二级密封气。
分别打开V33、V34、V36、V37阀,开通放火炬管线;然后打开V21、V22、V25、V26阀投入高、低压端二级密封进气,并调整截至阀V22、V26使流量计FI-63093、FI-63094指示值维持在5Nm3/h左右。
此时PI-63097、PI-63098指示值在0.1MPa左右。
另外在中控室DCS上设定好FT-63095、FT-63096流量计上、下限报警值,及PS-63091、PS-63092压力开关信号的报警及联锁停车方式。
开车前,当FT-63095、FT-63096显示值≥4.0Nm3/h时,并在其它条件都满足的情况下,才能允许压缩机启动。
3.1.3润滑油系统的开车
3.1.3.1检查油压,当必要时通过调节阀调节进油总管中的主油压(正常油压为0.25Mpa)及各供油支管上的油压(支撑轴承润滑油压力0.09-0.13Mpa,推力轴承润滑油压力0.025-0.13Mpa)。
3.1.3.2检查各个出口点的观察玻璃以确保油正在流动。
3.1.3.3通过关闭主油泵,检查辅助油泵(电动机驱动)是否正常。
3.1.3.4当达到较低的油压限制值时,辅助油泵必须自动地接入。
在这之后,油压必须再次达到设定值。
在主油泵已再次打开之后,手动关闭辅助泵。
3.1.4压缩机的开车
3.1.4.1向合成系统冲压(根据实际情况确定充压参数)。
全开循环段入口阀(HV-40003),防喘振阀FCV63040、FCV63041。
3.1.4.2微机上的启动条件全部满足,且无停车信号,机旁盘允许启动灯亮之后,做润滑油泵J63002、J63003联锁实验,合格后向调度要电,由电气人员启动主机。
3.1.4.3电机运行平稳后调整油压、油温及冷却水量,并做一次全面检查,检查内容包括:
油温、油压、油过滤器阻力、油箱油位、水温、水压、水量是否正常。
3.1.4.4待压缩机运转平稳后,开合成气出口阀(HV-40002),系统打循环。
3.1.4.5新鲜气具备接气条件后,渐开新鲜气入口阀,注意调节压力平衡,调节防喘振阀FCV63040、FCV63041,防止压缩机发生喘振,及时调节系统压力,保证甲醇合成塔热点温度稳定。
3.2正常停车
3.2.1接到停车指令后,压缩机准备停车。
3.2.2缓慢关闭新鲜气入口阀,切新鲜气,调节压缩段防喘振阀FCV63040,防止压缩机因新鲜气突然减少发而生喘振。
3.2.3循环段正常运行,根据合成系统的实际情况决定何时停压缩机。
3.2.4停压缩机
3.2.4.1关闭压缩机出口阀(HV-40002)。
3.2.4.2关闭循环段入口阀(HV-40003),同时调节循环段防喘振阀FCV63041,主意防止压缩机喘振。
3.2.4.3停压缩机主机。
3.2.5通过调节冷却水流量,保持油系统内油温在45℃左右。
3.2.6在油泵已关闭之后,切断油冷却器的冷却水。
3.2.7润滑油系统停止十分钟后,停干气密封系统。
3.2.8系统卸压。
如果有霜冻危害的话,在装置已停机和冷却水供给已断流之后,务必将油冷却器放泄阀打开。
将残余的水分排除。
3.3紧急停车
由于蒸气,电源,油泵等故障,该压缩机紧急停机时,必须遵守下列程序:
3.3.1压缩机停止时,如果可能,测量并记录滑行时间
3.3.2止回阀要自动关闭。
3.3.3手动关闭进口和出口阀(如果没自动关闭的话)。
3.3.4视情况减小压缩机壳体内的压力。
3.3.5确定紧急停机的原因。
如果停机是由于过大的轴向位移,务必一定检查止推轴承,即使当压缩机静止时所取得的读数表明其轴位是正常的。
当停机是由于其它原因,也应在排除故障后方可重新启动压缩机。
注意:
只有在跳闸原因消除之后,压缩机装置才可以再次启动!
3.4干气密封自增压系统报警及处理措施
3.4.1增压泵活塞密封报警:
当PIA-63091≥50kPa时,表明增压泵活塞密封泄漏量较大,需拆卸检修。
3.4.2增压泵驱动气源电磁阀SV-63091开启、关闭联锁方式:
当原干气密封系统盘主密封气与压缩机平衡管压差PdICA-63092≤0.1Mpa时,中控室控制系统联锁打开电磁阀SV-63091(断电状态);增压泵开始工作。
当PdICA-63092≥0.2Mpa时,中控室控制系统联锁关闭电磁阀SV-63091(通电状态);增压泵停止工作。
3.5干气密封自增压系统注意事项
3.5.1增压泵驱动气源开启之前,应提前将进口阀V1’、出口阀V1’打开,防止空载运行,那样会对增压泵造成损坏。
3.5.2当增压泵不需要工作时,应将进口阀门V1’、出口阀V1’关闭,因长时间带压对设备不利,另外出于安全考虑,也不建议其长期带压。
3.5.3增压泵运行时应确保活塞运行频率维持在每分钟60次左右,可通过调节节流阀V9’,减压阀PCV2控制。
3.5.4过滤器F1’、F2’前的阀门必须缓慢开启,防止滤芯受带压气流冲击而损坏。
正常工作状态下,滤芯寿命最长为一年。
3.6干气密封系统注意事项
3.6.1油运开始之前至少十分钟,投入后置隔离气,同样油运停止至少十分钟之后,回油管线确无油流动,方可切断后置隔离气。
油运开始后,后置隔离气就不能停止,否则会对密封造成损坏。
3.6.2投用过滤器时应先缓慢打开过滤器下游球阀,再缓慢打开上游球阀,以防过滤器上、下游球阀打开过快,对过滤器滤芯造成瞬间压力冲击而损坏,正常工作状态下过滤器工作周期最长为两年。
3.6.3更换过滤器滤芯时,应先缓慢打开备用过滤器上、下游球阀,投用备用过滤器。
然后再关闭需更换滤芯的过滤器上、下游球阀,进行滤芯更换。
(用于一级密封气源过滤的F1~F4过滤器更换滤芯前,须打开底部阀门泄掉过滤器内的压力,然后松开终端活接头,方可卸下外壳更换滤芯)。
3.6.4投用流量计FI-63091、FI-63092时,应打开旁路阀,再打开流量计上、下游阀门,然后缓慢关闭流量计旁路阀,并调整其下游节流阀使流量计的流量值为90Nm3/h左右,同时注意PDT-63092显示值应稳定在0.3MPa左右。
3.6.5开、停车时,由于压缩机出口气压力较低,相对于压缩机平衡管有可能难以形成0.3MPa以上的压差,为了保证密封能够有效地安全连续运行,此时应将原一级密封气源马上切换为备用气源(2.5~6.0MPa)。
3.6.6开车正常后,当压缩机出口气压力超过其平衡管压力0.5MPa以上时,原用作一级密封气源的备用气源可切换为压缩机出口气,同时密切注视PI-63092压力表和FI-63091、FI-63092流量计的指示值不应有下降的趋势。
3.6.7当压缩机紧急停车后应马上卸掉机内压力,并将密封气源切换为备用密封气源,待机内气体完全卸压后,才可将一级密封气源关闭。
3.6.8每天至少对密封系统装置进行两次巡回检查,重点检查供给一级密封气的气源压力、供给二级密封气和后置隔离气的低压氮气压力是否稳定并符合要求,过滤器是否出现堵塞,转子流量计指示值是否稳定,差压变送器指示值是否超限报警等。
4建立以岗位责任制为中心的八项管理制度:
4.1岗位责任制度
4.2交接班制度
4.3巡回检查制度
4.4安全生产责任制度
4.5设备维护保养制度
4.6质量负责制度
4.7岗位练兵制度
4.8文明岗位制度
5不正常情况及事故处理
故障
原因
处理措施
1.驱动机不启动
油压太低
(见第6点)
高位油箱中油位太低
加足油
没有工作介质
没有电源
通知负责部门
密封油压差太低
调节控制阀
油温太低
打开加热器
2.驱动机关闭
电源故障
通知负责部门
安全装置
按照指示的故障
3.主油泵不起动
无工作介质
通知负责部门
4.当油压下落时辅助油泵不起动
电气故障
同上
泵自动设备电气故障
同上
5.油泵不输出油
油管线上的闸阀或止回阀关闭
打开闸阀,或维修,更换止回阀
泵和管线(没通风)
通风(见启动的准备)
6.油压降低
泵有毛病
(见3—5点)
油管线漏泄
修理漏泄处见第8点
冷却器,过滤器或粗滤器脏污
转换冷却器,过滤器清洁粗滤器
油压平衡阀或减压阀有缺陷
检查阀门,如果必要,更换
7.油压太高
油压平衡阀有毛病
检查阀门,如果必要,更换
8.油漏泄
法兰连接处漏泄
必要更换密封
油管线破裂危险
如果同热的部件相接触会出现火灾危险
9.供油温度太高
冷却水不足
首先完全打开断流阀,然后
冷却水温已升高
通知负责部门
油劣质等级
换油
10.供油温度太低
冷却水过多
节流冷却水流量
环境温度太低
关闭油箱加热器
11.轴承温度
油流量太低
增大轴承前的油压
油供给温度太高
见第9点
油冷却器有毛病
转换,清洁
油劣质等级
换油
轴承损伤
听一下轴承,测量振动
如果温度快速上升,立即关闭压缩机
12.轴承振动增大
对中已改变
检查对中和基础
过大的轴承间隙
安装新的轴承
油起泡沫
安装新轴承,当必要时改变油粘度
转子不平衡(可能结污)
检查转子平衡,必要时清洁
转子变形
平直转子(只能由沈阳鼓风机厂专家来作)然后检查平衡
13.压缩机运行低于喘振极限
背压太高
通知负责部门打开阀门
进口管线的阀门被节流
调节阀门
出口管线的阀门被节流
调节阀门
喘振极限控制器有缺陷或者调节不正确
重调控制器,如果必要更换
14.FT-63095或FT-63096值持续高于11Nm3/h
如果二级密封进气流量稳定,对应端一级密封端面泄漏量过大,有可能损坏
停车检查对应端密封。
15.FT-63095或FT-63096值持续低于3.5Nm3/h
如果二级密封进气流量稳定,对应端二级密封端面泄漏量过大,有可能损坏
停车检查对应端密封。
16.PS-63091、PS-63092压力开关发出上上限报警联锁信号
如果二级密封进气流量稳定,对应端一级密封端面损坏,
应联锁停车,拆卸并检查对应端密封。
17.F5或F6过滤器表头指针处在红色区域,
过滤器滤芯出现堵塞。
需要更换过滤器滤芯。
18.PDT-63091压差变送器输出值大于等于60Kpa(中控室DCS报警)
一级密封气过滤器F1、F3或F2、F4滤芯出现堵塞。
需要更换滤芯。
19.PDICA-63092显示值≤0.1MPa
一级密封气源压力偏低
应及时补充密封气源压力以满足需要,同时观察一级密封流量指示值是否稳定在90Nm3/h左右。
6附图和
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