祁宏亮，赵利利
（安阳九天精细化工有限责任公司，河南 安阳455133）
［摘 要］ 安阳九天精细化工有限责任公司2套DMF装置的气化系统共有3台2D12M-19/3-2.6型往复式CO压缩机（两开一备），输气量共计7 500 m3/h，因后续新增项目需使用CO气，要求CO压缩机的输气量不低于9 000 m3/h，经综合考虑，确定采用立足设备本体改造的方案进行CO压缩机的扩能改造，即将一段入口压力提至0.6 MPa(A)、一级气缸直径减至370 mm。为此，对电机轴功率、压缩机供气量、一级出口温度、二级出口温度、一级活塞力、二级活塞力等参数进行核算。计算结果表明，改造后电机不会超负荷，单台CO压缩机输气量满足4 500 m3/h以上的要求，且CO压缩机的排气温度、活塞力均满足运行要求。2016年10月底3台CO压缩机全部改造完成后，其整体运行平稳、状况良好，各项参数达到指标要求，达到了投资少（改造费用共计9.6万元）、单机扩能28%的目的，年增效益可达672万元。
［关键词］ 往复式压缩机；输气量；扩能改造；改造方案；设备本体改造；计算论证；改造效果
［中图分类号］ TH457［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2019）04-0056-03
0 引 言
安阳九天精细化工有限责任公司共有2套DMF（二甲基甲酰胺）生产装置，第1套DMF装置2002年投产，第2套DMF装置2007年投产，DMF产能合计为150 kt/a，目前2套装置运行状况良好。其中，2套DMF装置气化系统共有3台2D12M-19/3-2.6型往复式压缩机，其任务是将变压吸附系统分离出的纯度97%的CO增压送往DMF合成系统，满负荷运行状态下CO压缩机两开一备，输气量共计7 500 m3/h。因后续新增项目需使用CO气，要求CO压缩机的输气量不低于9 000 m3/h，经分析论证，需对CO压缩机进行扩能改造。
1 改造方案
1.1 设备基本参数
3台2D12M型CO压缩机为对称平衡式二级压缩机，一段缸径420 mm，二段缸径250 mm，活塞杆直径80 mm，活塞行程250 mm，活塞力12 t；单台输气量3 750 m3/h，入口压力0.4 MPa(A)，一级出口压力1.039 MPa(A)，二级出口压力2.7 MPa(A)；功率355 kW，轴功率321 kW，电机转速368 r/min。
1.2 改造方案讨论及确定
（1）方案一：3台CO压缩机全开。单台CO压缩机的输气量为3 750 m3/h，要满足9 000 m3/h以上的输气量，可全开3台CO压缩机，但这种情况下系统无备机，CO压缩机一旦需检修或出现故障，后续多个系统会面临减负荷或停产风险。
（2）方案二：增加1台同型号的往复式压缩机。通过与设备厂家沟通得知，包括施工费用在内预计投资约100万元。
（3）方案三：立足设备本体进行改造。要满足9 000 m3/h以上的输气量，单台CO压缩机输气量需达4 500 m3/h以上，据现有工艺条件，一段入口压力可提至0.6 MPa(A)，在二级出口压力保持不变的情况下可增大输气量；同时，为保证主电机功率不超负荷，可将一段气缸缩小。但该方案首先需论证CO压缩机输气量能否达到要求，其次需对其一级、二级出口温度及活塞力等参数进行核算。
本次扩能的目的是满足后续系统CO气量方面的需求，经多次讨论确定改造原则如下：首先，必须保证系统的安全、稳定运行，减少因设备问题带来的减量停产风险；其次，为减少设备维护工作量和工程投资，节约CO压缩机电耗，原则上满负荷运行时仍保证CO压缩机两开一备；再者，充分利用现有工艺条件和设备原有部件，对压缩机整体结构不作大的改动，但扩能改造后需满足电机功率、活塞力、系统产能和工艺等方面的要求。经综合考虑，最终确定采用方案三——立足设备本体改造的方案实现CO压缩机的扩能。
2 立足设备本体改造的计算论证
2.1 计算论证中涉及到的符号及含义（表1）
更多内容详见《中氮肥》2019年第4期