成家琛
（新乡中新化工有限责任公司，河南 获嘉 453800）
［摘 要］新乡中新化工有限责任公司200 kt/a煤制甲醇装置有2台透平驱动（汽驱）的离心式压缩机（合成气压缩机和氨冰机），实际生产中，出现过合成气压缩机组汽轮机轴振值高、氨冰机干气密封气去火炬压力高联锁跳车、气氨管线（U形管低点处）出现液封、氨冰机低压缸排气不足且轴振值高、氨冰机段间水冷器换热效果差等问题。深入进行分析与研究，采取一系列有针对性的优化改造措施后，合成气压缩机和氨冰机的运行更加平稳，保证了甲醇装置的安全、稳定、长周期、高效运行。
［关键词］煤制甲醇装置；汽驱离心式压缩机；合成气压缩机；氨冰机；运行问题；原因分析；解决措施
［中图分类号］TQ223.12+1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0035-05
0 引 言
新乡中新化工有限责任公司（简称中新化工）200 kt/a煤制甲醇装置（现实际产能达300 kt/a）采用航天炉粉煤加压气化、低水气比宽温耐硫变换、大连理工低温甲醇洗、华东理工甲醇合成工艺，装置于2011年11月投产，整体运行情况较好；本甲醇装置中共有2台透平驱动（汽驱）的离心式压缩机——合成气压缩机和氨冰机，均由沈阳鼓风机（集团）有限公司制造，其驱动汽轮机均为杭州汽轮机股份有限公司制造，型号分别为NK32/36/16和NK25/28/25，均采用3.8 MPa、420 ℃过热蒸汽作为动力，汽轮机与压缩机均由膜片式挠性联轴器连接。合成气压缩机为一缸两段八级叶轮结构，缸体为垂直剖分式，第一段为新鲜气压缩段（由7级叶轮组成），第二段为循环气压缩段（由1级叶轮组成），段间分别设有中间换热器和防喘振冷却器。氨冰机为两缸三段十四级叶轮结构，缸体为水平剖分式，气氨经2次中间冷却和1次末端冷却。
合成气压缩机的作用是将来自低温甲醇洗系统的净化气和来自甲醇合成系统的循环气进行压缩，然后将工艺气送至甲醇合成系统，为甲醇合成系统提供符合压力要求的原料气和气体循环的动力；氨冰机的作用是将低温甲醇洗系统氨冷器来的-40 ℃气氨及空分装置氨冷器来的4 ℃的气氨进行压缩，将低压气氨提高至冷凝压力，从而为低温甲醇洗系统和空分装置提供冷量。合成气压缩机与氨冰机的安全平稳运行是保证甲醇装置长周期运行的前提。实际生产中，出现过合成气压缩机组汽轮机轴振值高、氨冰机干气密封气去火炬压力高联锁跳车、气氨管线（U形管低点处）出现液封、氨冰机低压缸排气不足且轴振值高、氨冰机段间水冷器换热效果差等问题，采取一系列有针对性的优化改造措施后，保证了机组的安全、稳定、长周期运行。以下对有关情况作一介绍。
1 合成气压缩机组汽轮机轴振值高
1.1 问题描述
2022年7月合成气压缩机组汽轮机大修后试机时，转速缓慢提升至10 500 r/min（额定转速10 825 r/min）时，前端轴振值由19.0 μm瞬间涨至69.2 μm、后端轴振值由16.3 μm瞬间涨至71.3 μm，触发联锁跳车（联锁值61.9 μm）。反复测试发现，汽轮机轴振值存在无预兆、无规律性异常波动，汽轮机充分暖机后缓慢升至额定转速，虽然基本上可以满足运行要求，但其轴振值还是存在异常上涨的情况，且运行期间汽轮机前端汽封存在蒸汽大量外泄的情况。
1.2 原因分析
汽轮机轴振值高大多源于转子不平衡、转子热弯曲、仪表故障、止推间隙不达标、蒸汽品质差和润滑油品质差等。本次大修汽轮机转子回装前已返厂做动平衡，盘车和低速运行时轴振值稳定，现场测振探头和ITCC控制板均已更换，蒸汽品质和润滑油品质未见异常，且汽轮机联锁跳车均为高负荷时轴振值瞬间升高触发联锁跳车。因此，初步判断为汽轮机动静部分摩擦所致，如止推轴瓦间隙偏小、级间密封有摩擦等。
1. 3 解决措施
更多内容详见《中氮肥》2023年第6期