师少杰
（阳煤集团寿阳化工有限责任公司，山西 寿阳045400）
［摘 要］ 阳煤集团寿阳化工有限责任公司200 kt/a乙二醇装置冷冻站冷冻机组主要由螺杆式压缩机、油分离器、油冷却器、蒸发器、冷凝器、经济器、主电机、油泵（转子泵）等构成。介绍冷冻机组的设备选型及参数，机组的试车过程以及试运行期间出现的问题和解决措施。通过设计阶段和试运行阶段的消缺，机组投运后整体运行稳定、可靠，负荷调节方便、准确，机组自动化程度高、维修量少，完全能满足乙二醇生产的需要。
［关键词］ 乙二醇冷冻机组；螺杆式压缩机；设备选型；工艺流程；试运行；问题解决
［中图分类号］ TB651+.1［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）05-0051-04
阳煤集团寿阳化工有限责任公司是一家以高硫煤为原料生产200 kt/a乙二醇的大型煤化工企业。生产过程中，乙二醇冷冻站的主要任务是为合成工段和精馏工段提供冷量，冷量来自乙二醇冷冻站送出的冷冻水，用以降低工艺气的温度，而工艺气温度是乙二醇生产过程中非常重要的工艺控制参数，所以冷冻机组的稳定运行对乙二醇装置至关重要。
如今，我国螺杆制冷压缩机的制造企业通过引进新技术和新加工设备，已使螺杆式压缩机的先进性和可靠性达到了国际水平，螺杆式压缩机的制冷量也逐步增大[1]。阳煤集团寿阳化工有限责任公司乙二醇冷冻站的螺杆制冷压缩机于2016年3月18日开始试运行，试运行期间出现了一些问题，通过采取相应的措施予以了解决。总的来说，机组自动化程度高，整体运行平稳，负荷调节灵活、方便。以下就乙二醇冷冻站设备选型、安装调试和运行管理等方面的工作进行总结，以供同行参考和借鉴。
1 机组设计及选型阶段的几点意见
在乙二醇冷冻机组设计及选型阶段，我们根据以往螺杆式压缩机的使用经验及会议讨论结果，对机组选型形成了以下几点主要共识。
（1）制冷介质选择R22[分子式CHClF2（二氟一氯甲烷），即氟利昂之一种，其对臭氧层的破坏力较弱]，而且机组制冷介质和性能还需满足R507（HFC型共沸制冷剂——完全不含破坏臭氧层的CFC、HCFC）的使用要求。
（2）冷冻水泵采用运行稳定、可靠的屏蔽泵，减少泵密封泄漏造成事故的风险。
（3）据以往大功率电机的运行经验，大功率电机在启动时扭矩大，易造成轴承损坏、运行不稳等问题。因此，本机组560 kW的电机轴承采用端盖式球面滑动轴承，并安装挡油环，润滑方式采用压力循环供油，防止润滑油站跳车时影响电机轴承使用寿命。
（4）冷冻机组各部件须运行可靠、稳定、能耗低、自动化程度高，达到无人值守的目标。
（5）在满足各项性能指标及质量要求的前提下，选择投资低、经济性较好的配套厂家。
据乙二醇冷冻站工况要求，并结合机组选型的意见，确定冷冻机组的主要技术参数如表1。
2 冷冻机组设备选型及主要参数
乙二醇冷冻站的冷冻机组主要由螺杆式压缩机、油分离器、油冷却器、蒸发器、冷凝器、经济器、主电机、油泵（转子泵）等构成，主要设备规格/型号见表2。
2.1 油分离器
油分离器的主要作用有二：一是分离压缩机排气中携带的润滑油，使冷凝器进口制冷剂气体中不含润滑油，避免润滑油带入冷凝器而降低冷凝器的换热效果；二是在开停机阶段贮存润滑油。
油分离器的工作原理：从螺杆式压缩机组出来的润滑油和R22蒸气，在油分离器内件的作用下，通过重力分离、油气滤芯过滤分离，经多次撞击、过滤后，实现油气的高效分离，使压缩机组排出的气体含油量在（3～5）×10-6以下。
2.2 油冷却器
由于本机组制冷功率并不大，因此油冷却器选用结构及流程较简单的管壳式水冷器，用于降低润滑油的温度。
2.3 冷凝器
本机组采用的是卧式管壳式冷凝器，其结构紧凑、设备占地小；换热管采用双侧强化高效的铜管，传热系数大、传热效果好；两侧管箱分别由法兰与管板连接，两侧管箱可根据需要对调，操作管理方便。
2.4 热虹吸蒸发器
制冷剂在蒸发器管程循环，利用热虹吸效应，管程和壳程的换热效率大幅提高；乙二醇冷冻水走壳程，可降低载冷剂的阻力损失。热虹吸式蒸发器采用卧式气液分离器与卧式蒸发器配套使用，气液分离器设置在蒸发器上方，比蒸发器中心标高高2 500 mm，既可保证蒸发器供液均匀、充分，又可确保压缩机吸入口气体能够进行充分的气液分离，避免压缩机进口带液。
3 乙二醇冷冻机组工艺流程
乙二醇冷冻机组工艺流程简图见图1。在热虹吸蒸发器乙二醇冷冻水出口设置远传温度计，实时监测冷冻水的温度并将信号传送到压缩机组微机控制中心，进而对压缩机上加减载荷的电磁阀进行控制，以调节螺杆式压缩机的运行负荷，实现冷冻水出口温度与设计值基本一致的目的，以及机组的自动、节能运行。
更多内容详见《中氮肥》2018年第5期