彭元波
（兖矿鲁南化工有限公司，山东 滕州277500）
［摘 要］兖矿鲁南化工有限公司300 kt/a尿素装置配套3台输气量14 000 m3/h的大CO2压缩机（两开一备），因生产系统平衡各产品负荷，尿素装置维持17 000～18 000 m3/h负荷（CO2流量）运行，只能通过部分回流的方式减少输气量；2015年利用闲置的3台输气量4 500 m3/h的小CO2压缩机，对大、小CO2压缩机三出四入管线进行联通改造后，运行一大一小CO2压缩机即可满足生产所需，减少了电耗，但由此造成大CO2压缩机运行工况（升压运行）偏离设计工况，运行故障频发而倒机频繁。在对大CO2压缩机实施五级密封环、五级节流套、四级气阀压盖改造以及油泵油路优化、导向套更新、管道振动加固结构优化、十字头和连杆润滑油路校核后，大CO2压缩机运行周期大大延长，助力了尿素装置的优质运行。
［关键词］CO2压缩机；运行故障；五级填料组件；五级节流套；四级气阀顶丝；润滑油路；管道振动；优化改进
［中图分类号］TH457 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）04-0060-04
0 引 言
兖矿鲁南化工有限公司（简称鲁南化工）尿素三系统设计产能为300 kt/a，采用荷兰斯塔米卡邦CO2汽提工艺，配套3台CO2压缩机（单台输气量14 000 m3/h，简称大压缩机），两开一备。因生产系统平衡各产品负荷，尿素三系统维持17 000～18 000 m3/h负荷（CO2流量）运行，只能通过部分回流的方式减少输气量，造成大量电能浪费；尿素二系统已停产，配套有3台CO2压缩机（单台输气量4 500 m3/h，简称小压缩机），2015年鲁南化工对大、小CO2压缩机三出四入管线进行了联通改造，改造后运行一大一小CO2压缩机即可满足尿素三系统生产所需，减少了电耗。但由于大压缩机和小压缩机各级设计参数不同，联通运行时，小压缩机属于降压运行，运行更加稳定，而大压缩机属于升压运行，特别是其四级出口压力处于上限，四级、五级输气量比设计值大，对四级、五级各部件使用寿命均有影响。以2017年为例，大压缩机共倒机59次，其中一大一小压缩机切换倒机共27次，大压缩机故障倒机次数达32次，频繁倒机不仅造成电耗、物耗增加，而且易产生较多次生问题或故障，必须进行综合性的优化，以提升设备运行水平。为此，2018年以来鲁南化工对大压缩机相继实施了一系列优化改进，有效延长了其运行周期。以下对有关情况作一简介。
1 设备参数
大压缩机型号为6MD32（3）C-187/0.25～156，属六列五级往复式压缩机，其设计参数为：一级气缸直径0.840 m、二级气缸直径0.690 m、三级气缸直径0.430 m、四级气缸直径0.290 m、五级气缸直径0.170 m；一级吸气温度30 ℃，一级吸气压力0.05 MPa（A）、一级排气压力0.35 MPa（A）、二级排气压力1.08 MPa（A）、三级排气压力2.90 MPa（A）、四级排气压力6.50 MPa（A）、五级排气压力15.60 MPa（A）；活塞行程0.36 m，容积流量187 m3/min［进气温度40 ℃、压力0.125 MPa（A）］；轴功率3 088 kW，转速300 r/min。
小压缩机型号为M-53/0.5-220，属四列五级往复式压缩机，其设计参数为：入口压力0.05 MPa（A）、一级排气压力0.42 MPa（A）、二级排气压力1.56 MPa（A）、三级排气压力5.43 MPa（A）、四级排气压力9.10 MPa（A）、五级排气压力22.00 MPa（A）；轴功率1 000 kW，转速300 r/min。
2 大压缩机运行故障及优化改进
更多内容详见《中氮肥》2023年第4期