压缩机机组联锁优化

张 勇，范智勇，季飞飞

（河南省鹤壁煤电股份有限公司 化工分公司 甲醇车间，河南 鹤壁 458000）

离心式压缩机机组应用于鹤壁煤电股份有限公司年产60万t甲醇装置中，甲醇分厂有三台机组，分别是03二氧化碳，07合成气，09氨气压缩机。本离心压缩机机组主要由离心压缩机、汽机、气体冷却器、气体分离器、冷凝器、收集罐及润滑油站等组成，轴端密封采用干气密封。汽轮机为杭州汽轮机股份有限公司提供。压缩机与汽轮机、高压缸和低压缸之间均采用膜片联轴器联接。整个机组由同一润滑油站提供润滑油。压缩机高低压缸布置在同一个底座上，汽轮机布置在单独钢底座上。

1 主要特点

（1）离心式压缩机单机容量大，重量轻，体积小，结构简单，润滑油消耗小。

（2）产品加工精度高，运行可靠，使用寿命长。

（3）结构简单，易损坏部件有同等级备件，检修方便。

2 主要使用要求及开车注意事项

（1）透平使用中压蒸汽必须是饱和蒸汽（压力4.1MPa，温度420℃）

（2）压缩出口压力不得高于铭牌上规定的压力范围。

（3）工艺气管线包括分离器、段间冷却器等安装厂家需做过水压试验。吹扫与气密合格后才能引工艺气开车。

（4）透平运行时，真空度要求在0.012MPa。

（5）冷凝液泵运行正常，副泵在备泵状态。

（6）油箱油位不能低于油箱高度的75%。

（7）油箱油温大于35℃，压力设定0.25MPa，控制油压设定0.85MPa。

（8）干气密封系统厂家安装调试合格，油系统与机组启动前先投用。

3 压缩机机组联锁优化前存在的问题

润滑油泵辅泵联锁启动ITCC用的是脉冲信号。3s后信号消失。因电气或机械原因辅泵无法启动。仪表操作人员及工艺操作人员不能及时发现、进行处理，出现以下问题：

（1）润滑油泵出口压力下降，润滑油进入轴瓦压力流量减小造成轴瓦温度升高；

（2）轴承温度超标，使润滑油变质并轴承温度超标，引起轴瓦损坏；

（3）润滑油泵出口压力持续下降到达联锁跳车值时机组跳车。

优化设计方案1：为了避免出现上述问题，根据厂家设计理念要求。将联锁启动ITCC脉冲信号改为常压信号。辅泵启动信号出来后副泵没启动，主控报警信号持续报警，置顶。操作人员可以迅速到现场倒泵，使泵出口压力正常。减少了对设备的损坏。减少了停车的次数，节约了能耗，为装置的正常生产节省了巨大的经济效益。

油泵启动前干气密封隔离气管线压力≥0.2MPa允许启动。但现场手动启动联锁值不起作用。联锁没复位可直接启动。操作人员不能及时进行处理，出现以下问题：

（1）油泵启动润滑油压力正常、干气密封隔离气没投用润滑油从排凝口大量泄漏。

（2）润滑油沿轴隙大量泄漏入工艺气缸体，导致工艺气带油，压缩后的工艺气温度比较高，本机组工艺气出口最高温度达到180℃，漏进缸体的油产生大量的油烟，污染工艺气还污染后系统触媒、还有可以能发生自燃。

优化设计方案2：为了避免出现上述问题，根据厂家设计理念要求。现场手动启动润滑油泵的联锁、电气与仪表部门沟通把现场手动启动加上联锁保护。这样启动润滑油泵不会存在干气密封隔离气没投用情况。减少了润滑油消耗，降低了机组后系统触媒更换周期与杜绝了生产安全隐患。为装置的正常生产节省了巨大的经济效益。

透平表面冷凝器热井液位没有液位高联锁。表面冷凝器热井容积1.2m3。正常开车时，透平耗气量以09机组为例正常23.5t·h-1。做工后的蒸汽在表冷器里冷凝成冷凝液。冷凝泵正常打液量26.5m3·h-1冷凝液泵选用离心式冷凝液泵。一主泵一备用泵。离心泵在生产中经常发生汽蚀现象。造成泵不打量，辅泵双泵启动同时汽蚀现象时有发生。脱盐水阀在开车前需要补液进入表冷器，开车正常后关闭，但有时操作失误忘关脱盐水阀。操作人员不能及时进行处理，出现以下问题：

（1）热井液位迅速升高。冷凝液进入表面冷凝器，淹没换热器列管。透平蒸汽做工后进入表冷器无法冷凝，造成真空急剧下降、严重时联锁跳车。

（2）液位持续升高进入透平造成透平水机，严重时叶轮损坏。机组跳车。

优化设计方案3：为了避免出现上述问题，根据厂家设计理念要求。在表面冷凝器热井液位加装液位高联锁。保障了透平的安全运行。

经济效益和社会效益分析：润滑油泵双泵启动有可能无法实现与后续操作跟不上造成轴承温度过高超标，造成轴瓦损坏，更换一次轴瓦的费用为10000元；停车检修需3～5d时间，机组停车甲醇分厂工艺气放空，气化放空，每天消耗量大约100万元。

则：一年增加效益0.1万元+300万元=301万元。

润滑油泵启动、干气密封隔离气没投用、造成润滑油大量泄漏。压缩机后工艺系统触媒污染。润滑油泄漏量一台机组一天泄漏10L计算。三台机组一天30L、按300天计算、30×300（d）＝9000L。200L一桶油，一桶油4000元。9000（L）÷200（L）×4000（元）＝18万元。

触媒污染活性下降，更换周期提起带来的损失。无法估计。

则：一年增加效益最少18万元。

表冷器液位漫过透平造成透平叶轮损坏，机组跳车。透平叶轮损坏返厂修理，动平衡试验费用为：共70万元。

停车更换透平转子备件需2～3d时间。机组停车甲醇分厂工艺气放空，气化放空，每天消耗量大约100万元。

则：一年增加效益70+200=270万元。

4 结语

优化后，该系统经过1年多的运行检验，系统运行稳定可靠，工艺操作简便易行，获得了较好的节能效果。