空气分离器堵塞原因分析及对策

河南中原大化集团有限责任公司合成氨装置的工艺空气压缩机（02K001）是由MS-3002型工业燃气轮机驱动的离心式压缩机，采用两缸五段压缩方式，低压缸2MCL805分为两段，高压缸3MCL457分为三段。为防止压缩机在开停车过程中或遇到不正常情况时发生喘振，在压缩机低压缸一段出口分离器（02F006）后和高压缸五段出口分别设有HV02002、FV02001防喘振控制阀，控制阀HV02002使低压缸出口部分空气返回到入口，FV02001使部分气体放空到大气，增大压缩机出口流量，防止喘振。

分离器（02F006）位于压缩机低压缸一段出口与二段入口之间的水冷器（02E001）后，主要作用是分离水冷却器冷却后工艺空气中的水分，并排出系统。在分离器内部工艺空气出口安装有过滤栅板，栅板由多层不锈钢波纹板片组成，栅板片之间的不规则缝隙正对着空气入口，可减少对空气的阻力，空气中的水分顺着波纹槽流到分离器底部通过导淋排出。

在空气压缩机开车过程中，当全关低压缸防喘振阀HV02002后，在关高压缸防喘振阀FV02001提压时，压缩机出口流量从47000 m3/h突然下降到34000 m3/h，造成压缩机喘振。通过多次调整压缩机负荷、转速，仍然无法消除喘振而被迫停机检查。通过当时运行数据与前期正常运行时数据对比发现，同转速下全关低压缸防喘振阀后，压缩机出口流量指示远低于以前开车中的流量。通过对低压缸前和段间设备分析，认为低压缸一段出口分离器流通能力下降是导致压缩机喘振的主要原因。

原因分析

对分离器（02F006）打开人孔检查时发现，其内部疏水栅板严重堵塞，流通面积减少约40%。在拆下栅板片清洗时发现，分离器入口管内壁上半部有1层从上游管道内表面脱落下的铁锈片，下半部分是1层厚厚的白色污垢，其主要成分是碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等，这些物质的形成是压缩机一段出口水冷却器（02E001）长期泄漏冷却水而造成的。

冷却器在分离器前面，其冷却水压力为0.42 MPa，工艺空气压力为0.15 MPa ，水冷却器泄漏后，冷却水进入工艺空气侧，因冷却水长期不断进入工艺空气管道，使冷却水中的矿物质和添加剂（主要是聚磷酸盐、锌盐）在管道内壁形成沉淀，堆积成白色污垢。利用停车机会，对水冷却器漏管进行堵漏，并对水冷却器的冷却水增设旁路，降低冷却水压力，但并没有完全避免冷却水进入工艺空气管道。后来更换1台新的水冷却器，不久后又发生了泄漏，循环冷却水进入工艺空气侧，造成原来干燥的污垢遇水后松散脱落，脱落的污垢被工艺空气带入分离器（02F006），使疏水栅板间隙堵塞。

解决措施

1.利用停车期间对分离器内部清理，栅板进行了酸洗除垢。

2.解决水冷却器的泄漏问题，避免出现内漏。在目前泄漏不可避免的情况下，投用水冷却器冷却水旁路，通过上水阀开度的调整，降低水冷却器内冷却水压力，以减少冷却水进入工艺空气管道的水量。

3.因水冷却器长期泄漏，分离器上游管道内污垢会逐渐增厚，为避免机组运行中圬垢脱落后堵塞管道造成压缩机喘振，在分离器空气入口加1块不锈钢折流板，使气流带来的颗粒状腐蚀物落入分离器底部，避免其直接进入栅板发生堵塞。

4.更换水冷却器至分离器之间的管道，减少腐蚀物的来源。