吉新杰，李鹏
（新疆广汇集团哈密广汇环保科技有限公司，新疆 伊吾839303）
［摘 要］2019年6月某300 kt/a煤基甲醇装置合成气压缩机（一开无备）主推力瓦温度及转子轴向位移一直呈上升趋势，采取开大防喘振阀降低出口压力的方式调整，未能奏效，2019年6月下旬合成气压缩机组及甲醇装置被迫停车检修。通过对机组运行及拆检过程中发现的一系列问题进行分析与研判，找到了症结所在——机组二段入口分离器内丝网除沫器严重损坏致平衡盘密封损坏严重。对合成气压缩机二段入口分离器内丝网除沫器进行更换、重新安装（PEEK材质）新平衡盘密封后，2019年7月初甲醇装置重启，至今合成气压缩机运行状态良好。
［关键词］甲醇合成气压缩机；主推力瓦温度高；转子轴向位移大；原因分析；平衡盘密封损坏；丝网除沫器损坏；应对措施
［中图分类号］TH452 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）05-0028-02
1 概 述
某公司300 kt/a煤基甲醇装置合成气压缩机（一开无备）型号为2BCL458，为垂直剖分结构，八级叶轮（分为两段进气），前七级叶轮为新鲜合成气压缩段，最后一级为循环气压缩段，新鲜合成气经前七级压缩、冷却后，与甲醇合成系统来的循环气一起进入循环段，压缩后进入甲醇合成塔；合成气压缩机由汽轮机拖动，两者通过膜片联轴器连接，为便于安装找正，汽轮机、压缩机安装在一个公共底座上。合成气压缩机设计一段进气流量105 km3/h（标态，下同）、二段补气流量465 km3/h。合成气压缩机共设有2个防喘振阀，分别位于二回二、一回一管线上。为平衡轴向力，一级～七级叶轮与第八级叶轮背靠背布置（抵消一部分轴向力），且高压侧进口端设计有平衡盘（平衡盘高压侧为循环段进气，压力为6.45 MPa），低压侧为一段进气（压力为3.15 MPa），平衡盘通过铸铝材质的密封防止高压侧气体大量流向低压侧，少量流向低压侧的气体通过平衡管流向一段入口，确保平衡盘低压侧的压力基本与一段入口持平，即通过平衡盘两端的压差抵消一部分轴向力，这两方面的设计可抵消掉大部分轴向力，剩余的轴向力通过推力盘传递给止推轴承上的止推瓦，使合成气压缩机处于稳定运行状态。
合成气压缩机设备参数与两段进气组成：① 新鲜合成气压缩段，进口流量105 km3/h，进口温度＜ 40 ℃，进口压力3.15 MPa、出口压力6.48 MPa，新鲜合成气（平均相对分子质量11.149）成分（干基，体积分数；下同）为H2 67.670%、CO 25.921%、CO2 4.718%、N2 1.648%、CH4 0.007%、Ar 0.036%、H2S 0.05×10-6；② 循环段进口流量570 km3/h，进口温度＜ 40 ℃，进口压力6.45 MPa、出口压力6.85 MPa，（混合新鲜合成气后的）循环气（平均相对分子质量8.409）成分为H2 78.32%、CO 8.36%、CO2 4.53%、N2 8.02%、CH4 0.01%、Ar 0.26%、CH3OH 0.50%。
2 甲醇合成气压缩机组运行问题
该甲醇合成气压缩机组自2011年8月试车投产以来一直运行良好，轴振值、位移、温度等参数均在许可范围内，其后近8 a没有对机组进行过解体检修。2019年6月开始，机组主推力瓦温度开始逐渐上升，达到110 ℃（机组主推力瓦温度报警值105 ℃、跳车值115 ℃），转子轴向位移由0.42 mm增至0.65 mm，接近跳车值（转子轴向位移报警值0.5 mm，跳车值0.7 mm），且随着运行时间的推移，主推力瓦温度及转子轴向位移一直呈上升的趋势；通过开大防喘振阀降低出口压力，主推力瓦温度及转子轴向位移会暂时降低，但一段时间后又会继续升高，为维持系统运行，只能持续开大防喘振阀，同时降低机组转速，造成甲醇装置无法满负荷运行，被迫降负荷运行（当时最低负荷约为60%）；甲醇合成气压缩机循环段出口压力持续降至4.5 MPa时，主推力瓦温度又逐渐升至111 ℃，转子轴向位移最高达到0.67 mm，此时勉强维持甲醇装置运行已经没有意义，只能停车检修。
3 主推力瓦温度高原因分析
更多内容详见《中氮肥》2024年第5期