德产透平压缩机的运行总结

2012-01-16钟永铎胡艳刚

中国氯碱 2012年10期

关键词：烧碱电解槽氯气

钟永铎，胡艳刚

（四平昊华化工有限公司，吉林四平 136001）

德产透平压缩机的运行总结

钟永铎，胡艳刚

（四平昊华化工有限公司，吉林四平 136001）

介绍了德国3K集团生产的透平压缩机的工作原理性能特点及透平压缩机在生产运行中遇到的问题。与国产压缩机相比，显示了许多优点，体现了德产透平压缩机的实用性、安全性、节能，符合环保要求。

氯气；德产透平压缩机；运行；总结

四平昊华化工有限公司的烧碱项目一期工程年产5万t烧碱和配套5万t PVC于2005年开车成功，并顺利投产。烧碱生产采用离子膜电解工艺技术，采用4台蓝星北化机生产的电解槽，每台电解槽共92对单元槽片，并配套有真空脱氯装置。采用4台国产纳氏泵（3开1备）压缩氯气。该公司烧碱项目二期工程年产 20万t烧碱和配套 20万t PVC于2008年10月开车成功并顺利投产。该装置采用8台蓝星北化机生产的电解槽，每台电解槽共162对单元槽片，并配套有真空脱氯装置和氯酸盐分解槽装置。压缩氯气采用德国3K集团生产的透平压缩机，只用1台透平压缩机即可满足生产要求。

1 德国3K集团透平压缩机的工作原理及性能特点

该公司采用的德国3K透平机的型号为3（2）VRZ250/430/12G，为2级压缩，主要组成为腔体、变速箱、电机、润滑油站以及中后冷却器。该压缩机为离心式压缩机，借助叶轮高速旋转所产生的离心力对氯气进行压缩，使之产生动能及静压能，电动机将电能转化为动能，通过变速箱将转速提高至11 630 r/min，经过一级压缩的氯气温度升高，进入一级冷却器冷却后，进入二级叶轮入口，经二级叶轮压缩，进入冷却器后，被送至氯气分配台，然后送往各工序使用。该压缩机采用三腔式迷宫密封，整个主机系统有63个连锁保护，包括吸气/排气压力、排气流量、排气温度、进口导叶阀、机组自身回流阀、这5组仪表点分别由德国3K集团PLC喘振控制器控制，真正做到了机组的运行稳定、压力控制的稳定，以及操作简单，同时，有效地保证了机组在使用中不会受到损坏。

2 工艺流程

从电解来的高温湿氯气（约80℃）进入氯水洗涤塔下部，与塔上部喷淋下来的氯水逆流接触，除去大部分水汽和盐雾。经氯水洗涤后的湿氯气由氯水洗涤塔顶部导出，进入钛管冷却器内与进入管间的冷冻水逆流换热，氯气温度降至10～12℃后。进入氯气水雾捕集器内过滤器滤除水雾。氯气从氯气水雾捕集器顶部导出进入填料塔下部与塔上部喷淋下来的稀酸逆流接触，氯气中一部分水分被硫酸吸收。从填料塔顶部导出的氯气进入泡罩塔下部与最底层塔板上的硫酸先接触，再与上部4层塔板的98%硫酸接触，氯气中水分被硫酸充分吸收。干燥后的氯气从泡罩塔顶部导出，经在酸雾捕集器内捕集酸雾后，从顶部导出进入氯压机。经过三级压缩及冷却后，保持压力为0.15 MPa。供用户使用的氯气含水指标控制为 ≤50×10-6，目前，该公司氯气含水量一般为50×10-6以下，干燥系统脱水效果良好，有效地保证了透平压缩机入口氯气含水和透平压缩机的正常稳定运行。该公司水雾扑集器和酸雾扑集器采用美国进口滤芯，很好地过滤掉氯气的水汽和酸雾。

3 德产透平压缩机与国产纳氏泵的比较

3.1 检修周期长

该公司于2008年10月使用德产透平压缩机近4年，未对主机部分进行过大修，只是利用每年1次停车大修机会更换油箱内的油，逐个校验重要的连锁仪表；纳氏泵要进行定期中小修和大修。

3.2 生产效率高

纳氏泵适用中小型氯碱厂，而德产透平压缩机适用于大型氯碱厂，5万t/a烧碱项目一期工程使用纳氏泵需要4台（3开1备）；20万t/a烧碱项目二期工程只需使用1台透平压缩机。

3.3 节能、环保

纳氏泵由于用硫酸作介质，酸雾较多，会污染液化器和液氯，消耗功率高，因而消耗电能多；进口透平压缩机比纳氏泵每年可节电400 kW·h以上。由于德产透平压缩机不用硫酸作介质，保护了环境。

3.4 生产运行稳定，安全可靠

德产透平压缩机的机械精度比较高，对进入透平压缩机氯气含水及其杂质要求比较高，要求氯气含水量≤50×10-6，但经过精心操作，生产装置仍高效、平稳、安全地运行。

4 为保证透平压缩机平稳运行，需要监测的数据

监测数据见表1。

5 德产透平压缩机的自我保护装置

离子膜电解的氯气总管压力通过以下措施由透平压缩机控制。透平压缩机自我保护装置中有防喘震控制阀，主要是通过机组出口氯气流量来控制。在氯气流量低于设定值时。防喘震控制阀开启补充进口流量；高于设定值时，防喘震控制阀关闭，减少补气量；在氯气流量达到机组设计能力时，防喘震控制阀关闭。防喘震阀由防喘震控制器自动控制，用来保证机组的正常运行。在压缩机一级叶轮前，装有入口导叶，用于调节压缩机的工作能力，导叶由安装在机体上的气动调节机构进行调节，导叶的角度可以从调节机构上的开度标尺上读出，根据入口压力调节入口导叶。在使用过程中，采用氯气压缩机控制离子膜电解槽氢气、氯气总管的压差为3.924 kPa。压缩机通过入口导叶阀来调节进气压力，进气压力降低直接影响压缩机排气压力，使压缩机性能曲线下移，调节进口实际上是改变了压缩机的性能曲线，达到调节流量的目的，和普通压缩机相比，德产透平压缩机的进口导叶调节的经济性较好。

表1 德产平透压缩机需监测的数据

6 在德产透平压缩机运行中应注意的问题

（1）透平压缩机与8台电解槽连锁，一旦透平压缩机调停，8台电解槽全列调停。氮气压力不能低于5.0 MPa，一旦低于5.0 MPa，透平压缩机为自身保护，要自动调停，正常运行时氮气压力为5.5 MPa。调试车时，要用氮气作为循环气开启透平压缩机；正常运行时，要用氮气封住三腔迷宫、轴承内和齿轮箱内的氯气，防止氯气泄漏，大部分氮气和氯气的混合气体去事故氯处理。

（2）仪表风主要用来吹除空气中的油垢、灰尘和水分，仪表风进入透平压缩机的压力不能超过2 kPa，压力太高，容易把油吹出。

（3）能够导致透平压缩机自动调停的故障有：油压下降；透平压缩机齿轮箱和电机及线圈上的轴承温度上升；冷却器下游的油温上升；滤油器的压差上升；中间冷却器前的气体温度上升；进气管气体压力下降；气体湿度增加；压缩机转子的轴向偏移超出允许范围；齿轮箱的轴振动和机体振动加剧；控制电压中断。