螺杆式空气压缩机露点高故障分析及对策

2015-05-25张志刚

氮肥与合成气 2015年6期

关键词：油雾油气分离螺杆式

张志刚

（山西天脊集团硝酸厂山西潞城047507）

螺杆式空气压缩机露点高故障分析及对策

张志刚

（山西天脊集团硝酸厂山西潞城047507）

山西天脊集团公司近年来不断扩大生产，导致原设计管网的仪表空气不够用，一直采用补充氮气来弥补管网压力低问题，为此，在4＃硝酸装置建设期间，新增了3台GA160-10型螺杆式空气压缩机（2开1备），保证了管网的稳定运行。

1 工艺流程

螺杆式空气压缩机是容积式压缩机中的一种，依靠设置于机壳内互相平行啮合的阴阳转子的齿槽之容积变化实现气体压缩。在电动机带动下，转子安装在与它精密配合的机壳内转动，使转子齿槽之间的气体不断地产生周期性的容积变化而沿着转子轴线由吸入侧推向排出侧，完成吸入、压缩、排气3个工作过程后进入油气分离器进行油气分离，分离后的空气从顶部进入储气罐，分离出来的油进入风冷换热器降温后循环使用。产出的空气压力为1.0MPa（表压），送入储气罐后经2台微油雾过滤器二次净化，压缩空气进入微热再生吸附式干燥机脱水，干燥后的压缩空气经微油雾分离器再次净化，干燥洁净的压缩空气通过储气罐并入1＃管桥仪表空气管网（图1）。

图1 螺杆式空气压缩机和微热再生吸附式干燥机工艺流程

2 空气压缩机技术参数

进气压力：0.1MPa（表压）；

排气压力：＜1.0MPa（表压）；

单台压缩机排气量：1608m3／h／（标态）；

微油雾过滤器处理量：1920m3／h（标态）；

干燥空气露点：≤－40℃；

微油雾过滤器过滤精度：≤0.01μm；

微油雾过滤器滤芯寿命：≥8000h；

微油雾分离器过滤精度：≤1μm。

3 空气压缩机空气露点高故障

新增空气压缩机于2014年11月投入使用，设备运行稳定，空气压缩机出口的仪表空气达到设计要求。2014年12月下旬，空气压缩机C出口的空气露点有上升趋势，短短2d时间就由原来的≤－71℃上升至≤－19℃。经检查，空气压缩机排水及再生系统都正常，微加热系统也正常，但露点还在上升，根据露点分析数据，将空气压缩机C隔离进行检查；最终上升至≤－15℃左右不再变化，此数据偏离工艺要求，无法保证仪表空气管网的正常运行。

4 原因分析

从上述现象分析，原因主要是微加热系统在加热时未将空气中水分和油雾蒸发干净，导致出口空气的露点升高。仔细检查，微加热系统工作正常；从储气罐到微热再生吸附式干燥机（A／B）的微油雾过滤器下部排液器排液也正常；微油雾过滤器B下部的排液口流出的液体比微油雾过滤器A多。此种情况看起来不起眼，但说明在进入微油雾过滤器B前，经过微油雾过滤器A的空气及水分夹带的油雾未被微油雾过滤器A过滤干净而进入微油雾过滤器B，即微油雾过滤器A未起到过滤的作用。正常时，应该是微油雾过滤器A下部排液口流出的水和油雾废液比微油雾过滤器B多。由于微油雾过滤器A起不到过滤作用，直接进入微油雾过滤器B过滤空气，而微油雾过滤器B没有如此大的过滤能力，导致过滤效果变差，使进入微加热吸附干燥机里的空气中水分和油雾质量增加，在正常的工作情况下产出的空气露点无法达到设计要求。

5 解决方案

首先，对储气罐底部的排液装置进行检查，保证储气罐出口空气无液。其次，将微油雾过滤器（A／B）排液器拆下清洗，然后把微油雾过滤器（A／B）排液器的排液口直径均由原来0.2mm扩大至0.5mm。回装以后，2台过滤器的排液口工作正常，原来过滤器下部的油雾结晶物也顺利排出。连续跟踪7d时间，最后空气压缩机C出口的空气露点稳定在－71.5～－69.2℃，达到工艺要求。根据空气压缩机C出口空气露点波动情况，2014年12月29日，将另外2台空气压缩机的微油雾过滤器排液口直径也扩大至0.5mm，保证排液通畅。改造后，3台空气压缩机根据运行参数进行切换；切换后，对输出的空气进行露点分析，到目前为止，没有再出现过排液不畅导致空气露点升高的现象。

6 改进措施

螺杆式空气压缩机出口的空气经油气分离器把油从空气中分离出来，如果分离效果不好，油雾会随空气进入后系统，直接堵塞微油雾过滤器排液口，并影响过滤效果和缩短过滤器的使用寿命。在日常生产中，应每天检查装置的排水系统是否正常，特别应检查2台微油雾过滤器的排水系统。运行中，油雾伴随着空气进入储气罐，微油雾过滤器将油雾过滤掉，若过滤效果差、环境温度低，过滤的油雾和水将结晶，形成小的油块，堵塞排液器的排液孔，造成无法排液。在日常巡检中，可经常用细铁丝疏通排液口，以保持其畅通。

空气压缩机运行约4000h后，应更换运行机油和微油雾过滤器的滤芯，并彻底清洗微油雾过滤器排液器。运行时间约8000h，需更换运行机油、微油雾过滤器的滤芯，检查并清洗微油雾过滤器排液器，还应更换油气分离器的滤芯，并全面检查设备。运行时间约10000h，应对再生系统的吸附剂进行检查，并对数据进行跟踪分析，如果露点发生较大幅波动或上升，应立即更换吸附剂。