王龙
（晋控金石化工集团有限公司石家庄循环化工园区分公司，河北 石家庄050000）
［摘 要］晋控金石化工集团有限公司石家庄循环化工园区分公司一期180 kt/a合成氨装置离心式氨合成气压缩机（汽轮机驱动）在2022年4月4日的重启过程中，出现部分轴瓦温度、轴振值、轴位移等测点数据偏高问题，严重影响机组的安全稳定运行及系统负荷的提升。基于氨合成气压缩机组设计参数及本次开车阶段的异常状况进行问题分析，制定当期检修措施，并提出当期维持系统低负荷运行工艺方面的应急操作调整措施；2022年4月16日备件到位后系统停车，氨合成气压缩机组进入全面检修状态，完成汽轮机瓦块/压缩机瓦块检查、高压缸关联密封检查及更换、高压缸更换新转子及轴端密封间隙调整、联轴器更换及找正等检修项目后，2022年4月20日机组重启，运行状态良好。
［关键词］氨合成气压缩机；异常状况；问题初步判断；检修措施；应急操作调整；全面检修；运行情况
［中图分类号］TQ113.25+1.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）01-0030-04
0 引 言
晋控金石化工集团有限公司石家庄循环化工园区分公司一期180 kt/a合成氨装置设有1台离心式氨合成气压缩机（氢氮气压缩机），型号为2BCL528+3BCL459，生产厂家为沈阳鼓风机（集团）有限公司；其驱动汽轮机型号为HNK25/36，生产厂家为杭州汽轮机股份有限公司。自2014年5月30日一期180 kt/a合成氨装置投产以来，氨合成气压缩机组曾分别于2016年5月、2019年6月进行过周期性大修，2020年7月针对高压缸轴瓦温度测点频繁断线进行过瓦块改造，总体而言机组整体运行情况良好。2022年4月4日，氨合成气压缩机组重启，随着转速及压力的提高，机组部分测点数据偏高，严重影响机组的安全稳定运行及系统负荷的提升。针对上述异常现象，从工艺与设备方面不断进行原因分析与论证，制定检修方案，2022年4月16—20日系统停车对氨合成气压缩机组进行检修，解决了问题，实现了机组的稳定运行。以下对有关情况作一总结。
1 氨合成气压缩机组重点参数简介
氨合成气压缩机，设计工艺氢气最高流量为65 000 m3/h（标态，下同），设有低压缸和高压缸，低压缸出口压力6.426 MPa，高压缸出口压力14.88 MPa；低压缸和高压缸分别设有4个径向轴瓦温度测点、4个推力瓦温度测点、4个轴振值测点、2个轴位移测点，其中，温度高限为105 ℃，轴振值高限为63.5 μm，轴位移高限为±0.5 mm。另外，氨合成气压缩机设有一路低压缸防喘振管线、一路高压缸防喘振管线以及循环段防喘振管线，起到调节机组负荷及防喘振的作用。
氨合成气压缩机组汽轮机额定转速11 485 r/min，额定蒸汽耗量42.8 t/h，入口蒸汽压力8.3～9.3 MPa，入口蒸汽温度500～540 ℃；汽轮机设有2个径向轴瓦温度测点、4个推力瓦温度测点、4个轴振值测点以及1个轴位移测点，其中，温度高限为105 ℃，轴振值高限为42.4 μm，轴位移高限为±0.56 mm。
2 氨合成气压缩机组启动期间异常状况描述
2022年4月4日05:26氨合成气压缩机组开车，06:00升至最低连续转速（SISA62963A）8 000 r/min，在机组升速期间随着转速及压力的提高，部分测点——汽轮机前径向轴瓦温度（TISA62961）、压缩机低压缸前径向瓦轴振值（VISA62934）、压缩机高压缸推力瓦温度（TISA62941、TISA62942）、压缩机高压缸轴位移（XISA62941、XISA62942）持续升高，开车期间不同阶段机组各测点数据变化情况见表1（注：XISA62941、XISA62942为正值代表轴向推力方向为高压端向低压端，为负值则代表轴向推力方向为低压端向高压端，不管是正值还是负值，在设计许可范围内均是正常的；机组正常运行时，大部分轴向推力依靠平衡盘抵消，小部分轴向推力依靠推力瓦抵消），且随着与氨合成系统的联通以及入口氢气流量的增大，甚至有时出现测点报警现象，导致生产负荷无法提升（2022年4月16日系统停车检修前工艺氢气最高流量约23 000 m3/h），严重制约了合成氨装置的生产。
3 问题初步判断及当期检修措施
本次氨合成气压缩机组开车，在无负荷情况下，仅在升速、升压阶段就表现出了轴瓦温度、轴振值、轴位移增大的现象，故可排除工艺方面的因素，只考虑设备方面的原因。通过不断地分析与总结，针对当时存在的问题制定相应的检修计划，消除缺陷。
3.1 机组运行问题初步判断
更多内容详见《中氮肥》2023年第1期