沈鼓集团LNG离心压缩机组汇报

可靠
推力轴承
金斯伯雷式轴承：双作用面、推力瓦块能绕其支点倾 斜，使推力瓦块能够承受变化的轴向推力
三、技术关键
设计工况-MCL1004曲线 压缩机组喘振线 流量Q-压力P曲线 从上到下分别为： 100%，95%，90%转速曲线
压缩机工作点
流量Q-功率N曲线
三、技术关键
设计工况-BCL605曲线 压缩机组喘振线 从上到下分别为： 100%，95%，90%转速曲线 流量Q-压力P曲线
16000 API617
二、机组配置
MCL1004+BCL605冷剂压缩机组组成 变频电机（两台套）
变速箱（两台套）
干气密封 联轴器和护罩 冷却器
冷剂压 缩机组
低压缸MCL1004 高压缸BCL605
控制系统
分离器 润滑控制油系统(两台套)
二、机组配置
MCL1004+BCL605 设计目标：高效率、高可靠性
入口分离器
入口
密封气
干气密封控制盘
干气密封控制盘
变频电机
联轴器
变 速 机
联轴器
变频电机
联轴器
BCL605
防喘振回流去入口分离罐
一段出口分离器
变 速 机
联轴器
MCL1004
一段出口冷却器
盘车电机 主电机空间加热器 LCP 润滑油泵A电机 事故油泵电机
润滑油站 排烟风机
润滑油泵B电机
Hale Waihona Puke 润滑油泵A电机 LCP 事故油泵电机
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-低压缸-MCL1004
二阶临界转速 10106rpm
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-高压缸-BCL605
一阶临界转速3507rpm
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-高压缸-BCL605
二阶临界转速13578rpm
三、技术关键
可靠性分析 –稳定性分析-低压缸-MCL1004
今天结合现场60万方/天和200万方/天LNG项目，特向与会领导、专家做如下
汇报
目
录
第一部分、 沈鼓集团概况 第二部分、 60、200万方/天冷剂压缩机组介绍 第三部分、 LNG典型液化流程浅析 第四部分、 重点依托项目 第五部分、 LNG冷剂压缩机业绩表 第六部分、 保障措施
第一部分、沈鼓集团概况
(ITCC)
打印机
（二）、机组配置
2MCL526压缩机组-压缩机剖面图 定子 支撑轴承
联轴器 推力轴承 支撑轴承 干气密封
2 MCL 52 6
缸内叶轮级数为6级 首级叶轮名义直径520mm 垂直剖分结构离心压缩机 2段压缩，叶轮背靠背布置
干气密封 转子
（二）、机组配置
压缩机气路系统
出口
防 喘 振 回 流 至
最小对数衰减率0.186-0.220＞0.1 I级稳定性分析合格
三、技术关键
可靠性分析 –稳定性分析-高压缸-BCL605
最小对数衰减率0.192-0.40＞0.1 I级稳定性分析合格
三、技术关键
可靠性分析 –低压缸叶轮强度分析
三、技术关键
可靠性分析 –扭振分析-低压缸MCL1004机组
三、技术关键
入口
分 离 罐 分 离 罐
分 离 罐
段
间 分 离 罐 入 口
防喘振回流至压缩机分离罐
（二）、机组配置
启动备用油泵
润滑控制油路系统 高位
PIA PT PISA PT
三取二连锁
油箱
PT
PT
过 滤 器
过 滤 器
PG PG PG
PG
PG PG
变 速 箱
变频电机
冷 却 器 冷 却 器 TG FG TG FG
润滑油站 排烟风机
润滑油泵B电机
油箱电加热器
油箱电加热器
控制室
说明
工艺气管路 电缆 油管路 仪表空气 沈鼓不供货设备 沈鼓供货范围内设备
MCC
变压器 配电室 操作站
UCP
UPS DCS 工程师站 SIS
(ITCC)
打印机
二、机组配置
高压缸-防喘振回流至段间冷却器入口
压缩机气路系统
出口
分 离 罐 分 离 罐
变频电机
变 速 机
联轴器
2MCL526
防喘振回流去一段出口分离罐
出口冷却器
出口分离罐
出口
盘车电机 主电机空间加热器 LCP
润滑油泵A电机
润滑油站
排烟风机
润滑油泵B电机
事故油泵电机
油箱电加热器
MCC
变压器 配电室 操作站
UCP
控制室
UPS DCS 工程师站 SIS
说明
工艺气管路 电缆 油管路 仪表空气 沈鼓不供货设备 沈鼓供货范围内设备
2MCL526
TG FG
FG FG
FG
TG FG
TG FG
M
TG
LG M
润 滑 油 箱
执行标准：API614 机组供油：电机、变速箱、压缩机
（二）、机组配置
干气密封系统的选型及总成设计
过滤器
PCV
过滤后的 工艺气体
FI
FI
过滤器
FI
FI
喷射器
冷剂回收
安全场所
工艺气体
（二）、机组配置
轴承的选型及总成设计
第二部分：60、200万方/天LNG冷剂压缩机组介 绍 60万方/天LNG冷剂压缩机组
（一） 冷剂压缩机技术方案
（二）
机组配置
（三）
技术关键
（一）、冷剂压缩机技术方案
压缩机 2MCL526 4极电机 渐开线磨齿 串联干气密封 设计工况 工况 进口压力 MPaA I段 0.308 II段 1.068
86.1 3928 11714
1.2029
86.3 3965 12319
出口压力 MPaA
效率% 转速rpm 轴功率kW
4.29
84.4 6592 12952
4.29
84.7 6638 13537
长径比L/D
电机功率kW 执行标准
8.766
15000 API617
长径比L/D
电机功率kW 执行标准
10.46
可靠性分析 –扭振分析-高压缸BCL605机组
三、技术关键 二、冷凝量对比
以105%工况为例（压缩性系数Z=0.989）
单位 四川空分 容器公司 冷凝量Kg/h 25057 40054 一段出口气体流量 387853 392883 气体分子量 32.747 32.115 标态体积流量 262386 271019
沈鼓集团发展历程
沈鼓始建于1934年
1952年成为我国第一家专业风机制造厂 1957年设计制造了我国第一台离心鼓风机 1959年设计制造了我国第一台离心压缩机 2003年整体转制为沈阳鼓风机（集团）有限公司 2004年5月，战略重组成立新沈鼓集团 2007年6月，全面完成企业整体改造和搬迁
压缩机工作点
流量Q-功率N曲线
三、技术关键
低压缸MCL1004－布置图
15MW 电机
增速箱
低压缸MCL1004
三、技术关键
高压缸BCL605－布置图
16MW 电机
增速箱
高压缸BCL605
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-低压缸-MCL1004
一阶临界转速2818rpm
三、技术关键
第一部分、沈鼓集团概况 工业生产总值和订货额
工业生产总值
100亿 64亿 80亿 110.07亿 121.09亿
88亿
40.26亿
2006年 2007年 2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
94.78亿
订货额
37亿 58亿 80亿 73.3亿
100亿
101.28亿
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年
沈阳鼓风机集团股份有限公司
Clean Energy
LNG离心压缩机组汇报
汇报人：沈鼓集团透平设计院
赵志玲
高级工程师
SHENYANG BLOWER WORKS GROUP CORPORATION
前
言
近年来LNG项目在我国迅速崛起，沈鼓集团紧紧抓住此契机，在设计院，用户 的大力支持下，全面展开了LNG冷剂离心压缩机组的研制工作，从最初的10万方/天、 20万方/天，30万方/天，50万方/天，到60万方/天，100万方/天，再到兴圣的200 万方/天，山东泰安的260万方/天，湖北黄冈的500万方/天LNG项目，同时与西南院 联合进行了350万吨/年的LNG研发。结合不同的LNG液化工艺流程，沈鼓集团在实际 项目的实践中不断积累经验，为每一个项目服好务。
第一部分、沈鼓集团概况 产品服务领域不断扩展
产品可为石油、化工、冶金、空分、天然气输送、液化、国防和科研等国家重点工程领域， 提供离心压缩机、往复压缩机、泵类等产品
第一部分、沈鼓集团概况
市场占有率：
离心压缩机市场占有率为85%，大型鼓风机占40%； 锅炉给水泵占30%；冷凝泵占85%；高压注水泵占50%；输油管线泵 占 80%；加氢、除焦泵占80%； 石化行业往复压缩机市场占有率为80%左右； 化肥往复压缩机占60%，军工行业往复压缩机占70%。
压缩机
TG FG
FG FG
FG
TG FG
TG FG
M
TG
LG M
润 滑 油 箱
执行标准：API614 机组供油：电机、变速箱、压缩机
二、机组配置
干气密封系统的选型及总成设计
过滤器
PCV
过滤后的 工艺气体
FI
FI
过滤器
FI
FI
喷射器
冷剂回收
安全场所
工艺气体
二、机组配置
轴承的选型及总成设计
支撑轴承
可倾瓦轴承：五个活动瓦块、瓦块可绕其支点摆动，保 证运转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡，运转平稳
（二）、 机组配置
2MCL526压缩机组组成
变频电机 变速箱 2MCL526压缩机
冷却器 分离器 干气密封 联轴器
冷剂压 缩机组
控制系统
润滑控制油系统
（二）、 机组配置
仪表空气 密封气 干气密封控制盘
防喘振回流去入口分离罐 一段出口分离罐
机组设备成套配置集成图
一段出口冷却器
入口分离罐
一段入口
联轴器
压缩机工作点
流量-功率曲线
（三）、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析
一阶临界转速3727rpm
（三）、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析
二阶临界转速13838rpm
（三）、技术关键
可靠性分析 –稳定性分析
（三）、技术关键
可靠性分析 –叶轮强度分析
（三）、技术关键
驱动端平均值 轴振动μm 6.1/5.6
低压缸MCL1004
高压缸BCL605
入口
分 离 罐
低压缸-防喘振回流至低压缸入口分离罐
二、机组配置
蓄 能 器
启动备用油泵
润滑控制油路系统 高位
PIA PT PISA PT
三取二连锁
油箱
PT
PT
过 滤 器
过 滤 器
PG PG PG
PG
PG PG
变 速 箱
变频电机
冷 却 器 冷 却 器 TG FG TG FG
MCL 100 4
缸内叶轮级数为4级 首级叶轮名义直径1000mm 水平剖分结构离心压缩机
BCL 60
5
缸内叶轮级数为5级 首级叶轮名义直径600mm 垂直剖分结构离心压缩机
二、机组配置
出口
出口分离器 出口冷却器
机组设备成套配置集成图
防喘振回流去一段出口冷却器
干气密封回收装置 仪表空气 干气密封回收装置 仪表空气 密封气
二、200万方/天LNG项目
200万方/天LNG冷剂压缩机组
（一） 冷剂压缩机技术方案
（二）
机组配置
（三）
技术关键
一、冷剂压缩机技术方案
低压缸-MCL1004
压缩机 电机 增速箱 干气密封 联轴器 变频器 工况 进口压力 MPaA 进口温度℃ MCL1004 4极电机 渐开线磨齿 串联带中间迷宫 膜盘/叠片联轴器 IGBT逆变电压源型结构 正常工况 0.388 32 105％负荷工况 0.388 32 压缩机 电机
高压缸-BCL605
BCL605 4极电机
增速箱
干气密封 联轴器 变频器 工况 进口压力 MPaA 进口温度℃
渐开线磨齿
串联带中间迷宫 膜盘/叠片联轴器 IGBT逆变电压源型结构 正常工况 1.1637 38 105％负荷工况 1.1637 38
出口压力 MPaA
效率% 转速rpm 轴功率kW
1.2029
非驱动端平均值 10.3/10.8
标准 ≤25.4
支撑轴承温度℃
77.6/74.2
内侧平均值
84/58.1
外侧平均值 58.2/74.6
＜105
标准 ＜105
推力轴承温度℃
68.1/54.7
二、200万方/天LNG项目
内蒙古兴圣200万方/天LNG项目采用单混合冷剂液化工艺， 流程中包含一套混合冷剂压缩机组，为了安全、高效配置压缩 机组，采用将压缩机组高低压缸分开布置、驱动的方式: 压缩机机组：MCL1004+BCL605 驱动机：MCL1004低压缸 BCL605高压缸 15MW 4极变频电机 16MW 4极变频电机
支撑轴承
可倾瓦轴承：五个活动瓦块、瓦块可绕其支点摆动，保 证运转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡，运转平稳
可靠
推力轴承
金斯伯雷式轴承：双作用面、推力瓦块能绕其支点倾 斜，使推力瓦块能够承受变化的轴向推力
（三）、技术关键
2MCL526性能曲线
机组喘振线 流量-压力曲线 从上到下分别为： 100%，95%，90%转速曲 线
2MCL526压缩机组参数
变频电机 增速箱 干气密封
进口温度℃
出口压力 MPaA 出口温度℃ 效率% 转速rpm 压缩机轴功 率kW 长径比L/D 电机功率kW 执行标准
32.9
1.098 102.2 83.2 9293 7670 9.98
36
3.212 110.9 74.7
8700 KW API617