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安徽晋煤中能化工离心式压缩机组的改造

[日期:2010-10-29] 来源:安徽晋煤中能化工  作者:童二胜 杜桂芳 [字体: ]

安徽晋煤中能化工股份有限公司航天炉粉煤加压气化装置是安徽晋煤中能化工股份有限公司和北京航天煤化工工程技术有限公司共同合作开发、具有国内自主知识产权的先进技术。MCO1004+3BCL407离心式压缩机组是航天炉粉煤加压气化项目空分单元的重要设备,空分单元的安全、稳定、可靠运行直接影响到粉煤加压气化装置的运行,与空分单元配套的空气透平压缩机组是航天炉粉煤加压气化项目的重要设备,此机组的安全、稳定运行关系到气化装置的运行。此空气透平压缩机组是由低压缸空气压缩机(MCO1004)和高压缸空气增压机(3BCL407)组成,采用双出轴蒸汽轮机一拖二方式。MCO1004+3BCL407离心式压缩机是一种多级离心式压缩机。我公司离心式空压机出现了以下问题。

防喘振点离振线太近,无法实现减负荷操作

我公司的压缩机组在开车后发现实际工作点离理论防喘振曲线较近,整个压缩机组几乎无法实现降负荷运行(只能减至满负荷的95%)。当后段用气量减少的情况下,而压缩机加工空气量却无法相应减少,为了防止发生喘振,压缩机防喘振放空阀的开度必须保持在40%以上阀位,增压后的空气白白放空,浪费严重,导致汽轮机蒸汽消耗居高不下。

由压缩机生产厂家的技术人员和我公司的技术人员一起对压缩机组做现场气动性能测试,以便确定其机组的实际喘振线。2009459001400,对压缩机组三出防喘振气动性能进行了测试。测试分3个步骤,即对空气压缩机的进口导叶开度为45°、30°、20°三个点分别进行测试,具体过程如下。

1.空压机进口导叶45°试验:先通过开三出放空阀、三出防喘阀缓慢将三出压力降至0.20 MPa,保持压力稳定;缓慢调整空压机进口导叶,现场注意观察导叶开度为45°时即可,室内DCS显示导叶开度为52%;缓慢逐渐关小空压机三出放空阀、三出防喘阀,提高空压机三出压力,分别在0.40 MPa0.50 MPa0.55 MPa0.60 MPa时分别停留10 min左右观察机组运行情况,待各数据稳定无明显变化时,将三出压力提高至下一试验点。在提高压力的过程中注意各监测参数变化,如轴振动、轴位移,若有明显增大趋势时,说明此时机组运行工况已接近实际喘振区域,快速记录此时的各项数据作为喘振线修正依据;若提压过程中机组有严重喘振或异常声响时,要迅速打开放空阀、防喘阀,退至正常工况。

2.空压机进口导叶30°试验:将空压机出口压力缓慢降至0.40 MPa,保持压力稳定;缓慢调整空压机进口导叶,现场注意观察导叶开度为30°时即可,室内DCS显示导叶开度为36%;试验方法同第1步。

3.空压机进口导叶20°试验:将空压机出口压力缓慢降至0.45 MPa,保持压力稳定;缓慢调整空压机进口导叶,现场注意观察导叶开度为20°时即可,室内DCS显示导叶开度为26%;试验方法同第1步。

记录现场空气的温度、湿度等,由压缩机厂家技术人员现场对压缩机的喘振线进行修正。修正前,工作点离防喘振线较近,压缩机几乎无法减量,不利于机组安全、稳定、经济运行。修正后,工作点离防喘振线较远,防喘振阀开度在正常运行时处于全关位置。

因仪控问题而导致机组跳车

2008710正式开车到2008105,多次出现机组联锁跳车,而在检修过程中发现,瓦块并没有损坏,只有测温探头接线损坏。原因分析如下:

1.安装质量差,仪表使用寿命缩短和工作稳定性不高;

2.接地不合理,干扰仪表测量或出现假信号;

3.控制逻辑程序要求苛刻,不适用于实际生产应用;

4.仪表电缆质量差,信号传输波动;

5.人员技术水平不高,对问题判断不准确。

根据出现的问题,我们对机组作出以下改进。

1.根据机组测点的安装位置,可知同一组轴瓦上装有2个测点,把联锁控制方案由单点联锁改为二选二逻辑控制方案,即两个测点同时超限才会联锁保护停车更为合理,从而解决单点故障停车的问题。

2.针对一组轴瓦只有一个测温点的情况,经过分析认为,轴承温度上升需要一定的时间。为了防止单点测温故障造成停车,我们对单点测温的联锁控制增加了延时保护的措施,只有温度持续超过高限2 s才会联锁停车。

3.机组内部测点的引出线在机组内部没有固定点,测点在测温孔中也没有固定,机组内部油路快速循环冲击造成线路接头松动、线路断路、接地等故障。经过讨论决定在测点安装时,在轴瓦挡油环上攻丝加装线卡,测点在测温孔中用粘合剂粘合,确保测点及引线在机组内牢固。

4.针对仪表线缆存在的问题,我们对不合格电缆进行更换,对线缆进行外保护,确保不被损坏,对震动引起易磨损处进行保护加固,有效地解决了线路故障方面的原因。

5.对于信号干扰现象,我们严格按照控制系统厂家给出的规范和兄弟厂家的经验施工,对原来不合理的接地装置进行彻底改造,采用外部绝缘,单点屏蔽接地,保护地与系统地严格隔离,防止强电和强磁场对信号造成干扰,确保信号稳定真实。

6.为有效做到既能测温准确不滞后,又能防止测温探头被油冲出测温孔。我们采用强力胶粘合测温探头并加导热硅脂填充,有效的杜绝测温探头跑出测温孔的现象。

7.润滑油压检测联锁保护:为确保仪表检测的真实性以及联锁动作的可靠性,我们根据压力变化的特点,采用多点检测、故障表决的方式进行联锁保护,即在同一取压点采用的3个测点进行测量,其中有2个压力值都高于联锁值才触发联锁保护电路去执行保护停车,有效地保证了油压检测的真实性以及联锁动作的可靠性。

8.重新安装调试各个联锁仪表,从兄弟厂家借来标准校验仪对转速、位移、振动等特殊信号仪表的一次元件进行校验、检测,对系统线路进行联机调试,每个测点都不放过,保证了仪表测量的精度和可靠性。

    通过对压缩机组的改造以后,机组完全可以在70%~105%的范围内调节,从2008106到现在没有因联锁问题而跳车,机组运行平稳,操作范围较宽,这也为二期压缩机组的选择提供了很好的依据。
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