空压机组试车工法.docx
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空压机组试车工法
空压机组试车工法
编制:
王学义
目次
空压机组试车工法
1前言
离心式压缩机组的系统结构比较复杂,机组运行状况除决定于机组的本身特性、工艺管网的特性及操作运行等条件外,还决定于安装质量,所以压缩机组安装完毕后必须进行试运行。
检查机组各系统是否符合设计要求;检验和调整电气、仪表自控系统的正确性和灵敏性;检验机组的油系统、冷却系统、工艺管路系统及附属设备的严密性并进行吹扫;检验机组的振动状态并对机组所有机械设备、电气仪表等及其工艺管路的设计、制造和安装质量进行全面的考核。
在试车中发现问题、查找原因、积极处理,为化工联动试车和化工投料开车做好充分的准备,创造良好条件。
由于离心式压缩机组的类型和驱动方式不同、用途也不同,开停车的操作方法和运行也不完全相同,应结合机组的特性和制造厂家的使用说明书编制试运行方案。
本机组系2.5万吨/年丙烯腈装置提供给R-101丙烯腈反应器用压缩空气的专用机组,是丙烯腈装置的心脏设备。
本机组由五单元配套,即蒸汽轮机、离心式压缩机、变速器、液力偶合器、电动机等五单元机组组成(见图1),其中汽轮机为正常运行时的原动机,电动机为开车时的驱动机,压缩机为工作主机,液力偶合器为平衡轴系功率、切换电机的专用设备。
本工法是根据历年来国内外多项石油化工装置离心式压缩机组安装试车施工经验编制的。
图1机组配套布置图
附各单机主要技术参数:
a汽轮机
型号:
NG25/20/0型式:
背压式
额定转速:
1763KW额定转速:
10577rpm
最大连续转速:
10905rpm跳闸转速:
12595rpm
正常/最大进汽压力:
4.14/4.35Mpa
进气温度:
348℃排汽压力:
0.41Mpa
开工蒸汽压力:
1.5Mpa开工蒸汽温度:
240℃
制造厂:
杭州汽轮机厂
b离心式压缩机
型号:
MCL524-2重量流量:
25350kg/h
入口温度:
30℃出口温度:
160℃
入口压力:
0.0808Mpa(绝压)出口压力:
0.3236Mpa(绝压)
轴功率:
1600KW转速:
10577rpm
临界转速:
1ST:
3813rpm;2ND:
12363rpm
制造厂:
沈阳鼓风机厂
c变速器
型号:
GYD-350-1800/3.648
传递功率:
1800KW转速:
10557/2893
齿数:
Z1/Z2135/37制造厂:
沈阳鼓风机厂
d液力偶合器
型号:
GST50LH转速:
2982rpm
功率:
1600KW制造厂:
大连液力机械总厂
e电动机
型号:
YK1600-2/990转速:
2985rpm
功率:
1600KW电压:
6000V
额定电流:
43~184A制造厂:
沈阳电机厂
2特点
机组试运行采用科学的管理方法和试运行程序,合理分工,抓住主要试运行控制点,提高工作效率和试运行质量,减低试运行费用,确保机组试运行一次合格。
3适用范围
适用于石油化工装置离心式压缩机组、中小型发电机组安装和检修的试运行。
4工艺原理
4.1利用中压蒸汽管网来的1.5MPa开工蒸汽进行汽轮机单体试车。
4.2利用电动机分别拖动液力偶合器、变速器、离心式压缩机进行单体试车。
4.3联动试车时,采用电动机起动法操作液力偶合器调速手柄进行调速到额定转速,这时汽轮机利用1.5MPa开工蒸汽进行维持运行,离心式压缩机向丙烯腈反应器送风,当丙烯腈反应器产生4.1MPa的高压蒸汽时,机组由汽轮机拖动。
然后1.5MPa的开工蒸汽切换,通过液力偶合器将电动机脱离。
也可以电动机跟随旋转,但电动机的负荷电流应处于较小位置。
5工艺流程及操作要点
5.1试车程序
5.1.1汽轮机单机试运行
5.1.2电动机单体试运行
5.1.3电动机-液力偶合器-变速器试运行
5.1.4空压机无负荷试运行
5.1.5联动负荷试运行
5.2操作要点
5.2.1汽轮机试运行
a暖管
关闭主汽阀(速关阀),用主蒸汽截止阀的旁路阀通入0.2MPa~0.3MPa的蒸汽进行暖管20min~30min,温度升至150℃后,继续以5℃/min~10℃/min及0.2MPa/min~0.3MPa/min的速度进行升温升压,暖管同时进行疏水。
暖管时每30min定期进行盘车,将汽轮机转子旋转90°。
温度升到250℃时暖管合格,待主蒸汽截止阀前后压力平衡1.5MPa后,打开主蒸汽截止阀;
b暖机
用启动装置开启主汽阀,建立二次油压,打开调节汽阀,进行汽轮机冲转。
将转速控制在500r/min,暖机30min,检查机器振动、轴位移、轴承温度、声响、热膨胀等。
升速至1000r/min,平稳运行10min,进行手动脱扣实验,合格后,将危急保安装置手柄复位;
c升速
按升速曲线进行升速,通过临界转速(3813r/min),开大主汽阀,快速通过,转速达7634r/min时,调速器开始动作。
此时将启动装置手轮慢慢旋到底并销紧。
平稳运行一段时间后,用调速器将转速升至最大连续转速10905r/min。
当汽轮机所带的负荷达到正常负荷的10~15%时,关闭机室疏水阀;
d做超速脱扣实验
利用超速实验装置继续升速,使汽轮机超速,在约12595r/min时危急保安装置动作,超速实验连续作三次,实际脱扣值应在12595r/min的±1%范围内;
e在调速器的控制下,将汽轮机转速升至额定转速,运行平稳后,连续试运行1h以上,检查机器各轴承的温度、振动、轴位移和机体的热膨胀等,同时检查机组各辅助系统的运行状况;
f关闭主汽阀后停机,测试汽轮机试停机过程中的惰转时间。
转子停止转动后的3h内每隔3~4min盘车180°,以后每隔20min盘车180°,待汽缸温度下降到100℃时停止盘车;
g停机后油系统继续运行,待轴承出口油温降到40℃以下时,停止油系统运行;
h汽轮机经单机试运行后,打开前后轴承箱进行机械检查,检查推力及径向轴承的磨损情况,在轴承衬面不应有裂纹、擦伤、划痕等机械损伤。
5.2.2联动负荷试运行
a启动油系统调整润滑油、调速油的油压,启动液力偶合器油泵;
b将压缩机进口阀开5~10°,排气阀关闭,防喘振旁路阀全开,放空阀全开。
将开工蒸汽引入汽轮机进机进行暖管,暖机;
c启动电动机运行20min,操作液力偶合器的调速装置使勺管由0%位(此时汽轮机转速为500r/min)逐渐上调,每10min调节行程10%,迅速调节通过压缩机的临界转速(3813rpm)。
此时机组由电动机拖动运行,机组转速由电动机控制;
d机组达到额定转速运行平稳后,逐渐打开进气蝶阀,逐渐关闭放空阀,打开并调节排气阀向反应器供气,压缩机加负荷约24h后,反应器产出4.14MPa、348℃中压蒸汽;
e这时中压蒸汽与开工蒸汽切换,汽轮机逐渐加载,电动机逐渐减载,机组由电动机拖动转换为汽轮机拖动,液力偶合器勺管由100%位置降至0%位置。
液力偶合器和电动机处于空载运行。
汽轮机转速达调速器动作转速后由主控对机组升速;
f在机组升速、升压及加负荷运行过程中,检查转子振动、轴位移、轴承温度、热膨胀等。
在升速、升压操作时应避开防喘振点;
g汽轮机运行2h后,电动机停机,液力偶合器输出轴随机运转,液力偶合器油泵仍处于工作状态;
h机组在额定负荷下,连续运行48h后,逐渐打开放空阀,同时关闭进气蝶阀,按汽轮机正带停机要求停机。
停机时测定机组的惰转时间及停车后盘车,油系统停运按5.3.1.6、5.3.1.7条要求进行操作.液力偶合器油温小于35℃时,停运油泵;
i负荷试运行合格后,对轴承进行适当的抽查,检查其磨损情况。
6材料(见表1)
表1主要施工用料一览表
序号
名称
规格
单位
数量
1
白棉布
m
2
2
煤油
Kg
5
3
海棉
δ=30mm
Kg
1
4
酒精
Kg
1
5
白面粉
Kg
5
6
毛刷
1",2"
把
各1
7
塑料布
2000×2000mm
Kg
2
8
密封胶
704
支
2
9
油石
双面
块
1
10
不锈钢皮
δ=0.05mm
Kg
0.1
δ=0.10mm
Kg
0.2
δ=0.20mm
Kg
0.2
7机具设备(见表2)
表2主要施工机具一览表
序号
名称
规格
单位
数量
1
百分表
0.01(大号)
块
3
2
对中找正工具
套
4
3
外径千分尺
0~25mm
个
1
4
磁力表架
个
2
5
力矩扳手
80~300N·m
件
1
280~760N·m
件
1
6
塞尺
8"
把
1
7
梅花扳手
8件
套
1
8
套筒扳手
28件
套
1
9
紫铜棒
φ30L=300mm
根
1
10
转速表
HT-40030r/50,000r/min
件
1
11
测振仪
R10V1BRO,Vμ-63
件
1
8劳动组织及安全
8.1劳动组织
8.1.1试车组织运行
8.1.2劳动力安排(见表3)
表3劳动力安排一览表
序号
工种
人数
备注
1
钳工
6
负责试车
2
管工
2
3
铆工
2
4
起重
2
起重作业
5
电焊
1
焊接
6
气焊
1
7
技术员
1
技术管理
8
安全员
1
9
质检员
1
10
材料员
1
11
工段长
1
施工组织
8.2安全
8.2.1安全措施
a对参与试车人员进行试车方案及安全技术交底;
b试车区域设置警戒线,无关人员不得入内;
c试车现场场地清洁,道路畅通;
d消防和照明设施具备使用条件;
e被试机器上的平台,梯子,栏杆、安全防护罩均已安装完毕;
f影响试车的施工机械及材料全部撤出;
g土建和安装工程上的孔盖、地沟盖板等已铺设完毕;
h试车时,统一指挥,分工明确,严禁越岗操作。
8.2.2安全注意事项
a汽轮机启动前应充分暖管和疏水;
b试车过程中,严禁对有联销装置的备用油泵进行检修;
c机组严禁超速运行;
d机组的联动负荷试运行,严格按照压缩机的性能曲线进行;
e运行中机器的旋转部分,不准进行清洗,擦抹,不得用手指触摸轴封。
9质量要求
9.1执行的规、标准
9.1.1《乙烯装置离心压缩机组施工技术规程》SH/T3519~2002。
9.1.2《化工机器安装工程施工及验收规范》离心式压缩机HGT205~92。
9.1.3各单机使用说明书及合格证书。
9.1.4有关工艺图纸及有关资料。
9.1.5机组操作的性能曲线。
9.2试运行合格要求
9.2.1汽轮机单机试运行
a主机、附机均运行正常,无异常声响;
b油温、油压符合设计规定,轴承的过油温度为40±5℃,回油温升不超过28℃,轴承最高温度不应超过技术文件的规定;
c在轴承体处测量轴承的振动,其双振副的振动值应符合技术文件的规定;
d轴位移数值应符合设计技术文件的规定;
e机体各热膨胀指示器的变化数值应均匀。
9.2.2机组负荷试运行
a主机和附机均不得有异常声响;
b冷却水系统的水温、压力符合技术文件的规定;
c油温、油压符合设计规定,轴承的进油温度为40±5℃,回油温升不超过28℃,轴承最高温度不应超过技术文件的规定;
d附件设备,工艺管道运行良好,无异常振动和泄漏;
e机体热膨胀均匀;
f轴振动、轴位移数值应符合技术文件的规定。
10效益分析
本工法工艺成熟、技术先进、工序合理,机组试运行都是一次成功,比同类型机组缩短试运行时间40天,得到了各制造厂和设计单位及业主的高度评价,为装置提前生产投料创造了有利条件。
机组自1991年11月投产至今,仅在1996年进行了一次大修,目前,机组一直安全、长周期、满负荷、平稳运行,为业主节约了大量检修费用,也为兰化公司创造了很好的经济效益。
11应用实例
11.1兰化石油化工厂2.5万吨/年丙烯腈装置空压机组,于1991年11月7日至11月20日进行机组单体、无负荷、联动负荷试运行,试运行都是一次成功。
经兰化工程公司、质监处、杭州汽轮机厂、沈阳鼓风机厂、沈阳电机厂、大连液力偶和器厂代表共同检查确认,工程质量达到了优良。
试运行质量之好,速度之快是各制造厂代表意想不到的,一致赞同本工法工艺先进、合理。
11.2兰化动力厂15万吨/年催化裂化装置气压机组,运用本工法于1994年11月10日~18日进行机组单体、无负荷、联动负荷试运行,试运行一次成功,为装置早日投产创造了良好条件。
机组自运行以来,一直安全、长周期、满负荷、平稳运行,得到业主的高度评价,为业主取得良好的经济效益,也为我公司取得很好社会效益。
11.3兰化30万吨/年大化肥装置合成氨四大机组:
空压机组、氮压机组、合成气压缩机组、冰机机组分别于1997年5月、6月、9月、10月运用本工法进行试运行,都是一次试运行成功,得到外国专家的好评。
从1997年至2002年11月5年多时间内,四大机组运行稳定。
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