关于裂解气压缩机安装试车的问题论述

关于裂解气压缩机安装试车的问题论述

【摘要】沈阳石蜡化工有限公司的催化热裂解制乙烯项目（简称cpp）是世界首例渣油进料生产乙烯项目，裂解气压缩机在该项目中为关键核心设备，该设备对于催化和乙烯分离的工艺衔接起着至关重要的作用，该压缩机为沈阳鼓风机有限公司国产化设备。cpp 装置开工3年以来，此设备从安装到运行，总结了相关的经验，相信对于类似的设备状况具有重要的技术指导和借鉴作用。

【关键词】裂解气气压缩机 itcc 端面密封喘振

1 裂解气压缩机组的构成、性能及结构特点

裂解气压缩机由沈阳鼓风机厂制造，采用2mcl804 +2mcl607 型离心式压缩机，由高低压两个缸构成；驱动机为抽汽凝汽式汽轮机，型号为enk40/45/60 ，由杭州汽轮机股份公司提供。

1.1 压缩机技术参数：压缩机（2mcl804+2mcl607）

（1）流量调节方式：变转速调节；

（2）驱动机形式：抽凝式汽轮机；

（3）轴端密封形式：集装串联式干气密封；

（4）压缩机结构特点；

（5）水平剖分单轴双支撑多级离心压缩机，闭式锻造铣制焊接叶轮；

（6）锻钢轴带不锈钢轴套；

（7）水平剖分焊接壳体，气体进出口均向下；

（8）径向轴承为水平剖分可倾瓦式，带埋入式测温元件；

（9）止推轴承为金氏伯雷双作用自平衡型，带埋入式测温元件；（10）级间密封和叶轮口环密封为迷宫式；

（11）联轴器采用进口膜盘式联轴器，带可拆卸的封闭无火化护罩，液压装拆结构；

（12）为防止结焦，压缩机采用注水技术，注水采用锅炉给水（38℃，2.4mpa）；

（13）压缩机技术参数：

正常工况：转速： 6940 rpm，功率：9249 kw；

额定工况：转速： 7040 rpm，功率：11098 kw；

一阶临界转速（计算值）：

4052 rpm （低压缸）

3920 rpm （高压缸）。

1.2 汽轮机

1.2.1 性能参数

（1）最高连续转速：7392 rpm（ 105 ﹪）；

（2）额定转速：7040 rpm；

（3）额定功率：11098 kw；

（4）跳闸转速：7983 rpm （电子）；

（5）8131 rpm （机械）；

（6）设计一阶临界转速：3575 rpm （前）；3581 rpm （后）；（7）调速范围：4928 ——7392 rpm （

70﹪～105 ﹪）；

（8）进汽压力：5.0 mpaa；

（9）进汽温度：390 ℃；

（10）抽汽压力： 1.1 mpaa；

（11）抽汽温度：220 ℃；

（12）抽汽量： 42 t /h；

（13）排气压力：0.01 mpaa；（14）进汽量：70 t /h。1.2.2 结构特点

汽轮机为多级抽汽凝汽式，型号为enk40/45。

汽轮机为单出轴，双侧进汽，采用向上进汽和向下排汽的结构。（1）气缸：前气缸为铸钢体，排汽缸为灰铸铁，二者通过垂直中分面相接，整个气缸有水平中分面，上下缸用法兰面和螺钉连接。（2）轴承：径向轴承采用可倾瓦轴承，止推轴承为米契尔式，可承受两个方向的推力。

（3）转子和叶片：汽轮机转子为整锻钢结构，调节级是冲动式叶片，中间转鼓级为反动式直叶片，均为不调频叶片。

（4）汽封：级间迷宫式汽封（5）调节系统为电子—液压式

裂解气压缩机组采用itcc（integrate turbine and compressor control ），结合现场仪表实现对机组的独立控制，同时也和主装置的中心控制室dcs/sis系统进行通讯、联锁。

2 运行过程中出现的问题及解决措施

2.1 压缩机高压缸断面泄露，几乎造成停工

由于项目的工期要求很短，压缩机的制造商在加工制造缸体的工

期过于紧张，致使设备消应力时间不够，虽然加工精度满足标准，在厂家试验时也没有问题，但现场放置一段时间后，缸体出现轻度变形，端面间隙超差，在运行过程中出现泄露，主要集中在局部位置螺栓缝隙泄露，由于高压缸的压力达到3.7mpa，给安全生产带来极大危害，为确保装置不停车，几次加大螺栓预紧力，但收效甚微。最后决定由制造厂加工几个螺栓背冒，在背冒和螺母之间加上石墨垫，这样在拧紧背冒之后靠背冒进行密封，解决了泄漏难题，避免了系统的全面停工。停车检修期间，下壳体返厂沿密封面加工了5毫米的密封槽，加了直径5毫米的密封胶圈，经过开车检验，不再泄漏，彻底解决了泄露问题。

2.2 开工初期出现喘振，给投料试车带来了极大的难度

喘振是大型机组运行最大的问题，严重的喘振不仅给机组带来设备方面的损害，有些损坏甚至还造成主要部件叶轮、干气密封，轴及轴瓦的损害，造成系统的全面停工。

本装置的裂解气压缩机采用的是两段四级压缩，分高压缸和低压缸两部分，而且每级的排出和吸入经过了复杂的工艺流程，工艺参数尤其各级吸入的流量、压力对压缩机的正常运行至关重要。由于本套工艺装置是国内第一套工业化的生产装置，实际的运行参数与设计提供的参数变化很大，尤其是气体分子量差异很大，造成了工艺参数与设备不匹配，开工初期，喘振现象经常出现，沈鼓的设计人员也到现场根据实际的工艺数据进行计算，及时调整运行曲线，操作上调整反飞动量，尽量避免设备出现喘振。我们的运行人员同

厂家服务人员现场实际模拟喘振点，从新设定防喘振线，确保生产操作的弹性，在满足机组安全运行的前提下，尽量放大操作范围。经过近一个月的尝试摸索，才使压缩机进入到稳定的运行状态。

虽然压缩机经历了多次的喘振，但机组本身的机械性能一直没有太大的变化，轴振动一直维持在0.03mm左右（报警值0.064mm，连锁值0.089mm）轴振动维持在0.2mm（报警值0.5mm，连锁值0.7mm）左右运行，说明机组本身的质量还是很过得硬的。

3 系统的联锁停车

本机组itcc系统汽轮机和压缩机共有31个联锁停车点，其中设备本身机械故障联锁点 10个，工艺系统联锁点 21个。

3.1 一段入口罐液位超限停机

开工初期，由于工艺不是很稳定，出现了很多的itcc自动的联锁停机，最初是一级压缩机入口分离罐液位超限，多次停机，原因就是裂解气初期带液过多，前面的干燥器分离能力超负荷，致使气体带液超标引起联锁停机。

3.2 塔的液位超限停机

运行过程中也出现过脱乙烷塔塔顶积液盘液位超限，致使联锁停机，因为脱乙烷塔的塔顶出口连着压缩机三级的入口，气体湿度超标会对机组损害很大，所以此项数据也很关键，主要的问题也是开工初期，气体进料不稳定塔的分离效果不好所致。

3.3 润滑油系统联锁停机

机组的油站有总管压力低于0.15mpa辅油泵自起、总管压力低于