空分装置稳定运行问题分析及解决措施

张龙 朱致欣

摘 要：本文以四川天华股份有限公司空分装置为研究对象，对该装置中的问题进行深入分析和研究，并且找出了问题产生的原因。对应上述空分装置的问题分别采取解决措施。结果表明：这些措施切实有效地解决了生产中的实际问题，达到了较好效果，使装置保持长期稳定的生产。

关键词：空分装置;问题;解决措施;稳定生产

1 空分装置工艺介绍

四川天华股份有限公司制氧量为15000Nm3/h的内压缩空分装置由开封空分集团设计制造，主要为下游乙炔装置提供原料氧气和向天华园区各装置输送氮气、空气。该空分装置采用一拖二空压机、分子筛吸附、增压透平膨胀机、全低压精馏以及液氧泵内压缩工艺，全套设备包含空气过滤系统、空气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、压氧系统、压氮系统和液体贮存等系统。

2 装置稳定运行的问题分析及解决措施

2.1 空压机轴位移不断升高问题

空压机开车后不久，发现齿轮箱轴位移在不断缓慢上升，齿轮箱止推轴承温度也随同不断上涨，说明止推瓦块存在一定磨损。空压机运行数月，位移值就接近连锁值，从而不得不停车检修。

可能有以下几个方面的因素引起机组轴位移升高：①轴位移检测是否准确;②安装不当、轴向间隙过大等;③机组设计不合理，轴向推力过大，止推轴承偏小，无法承载轴向推力;④局部有油垢导致润滑不良或油路不畅通，使油膜难以形成，出现止推瓦磨损，产生轴位移升高;⑤停车检修时发现止推瓦块出现了偏磨，经过多次监测和分析，才发现齿轮箱与水平面不垂直，齿轮箱主轴孔和端面不平度超差，导致止推瓦面与推力盘的平行度超过规定值而出现了偏磨现象。

处理措施：若要彻底解决问题，需要将齿轮箱拆除送外方加工处理，检修时间长，对生产影响大。于是采取临时检修方案，以现用轴承配合推力盘倾斜度加工出推力瓦斜度，增加止推瓦块巴氏合金厚度，增强了推力瓦端面的平行度和抗磨性;安装联轴器时，将轴承向透平端靠约0.3mm，以减轻位移增大影响。

通过处理后，空压机运行再也没有出现位移高和止推瓦块磨损问题，实现了空压机长期安全稳定运行。

2.2 系统晃电造成空压机连锁停车问题

在夏季，由于雷雨天气影响，经常出现系统晃电或者电压不稳定情况，对装置的稳定运行产生严重影响。解决措施：为了避免停车事故出现，我们将压缩机润滑油压力低辅油泵自启动值由0.11MPa提高至0.13MPa，将润滑油总管油压低辅油泵自启动值由0.6MPa提高至0.9MPa，并增设运行油泵断电（故障）备用油泵立即启动的连锁，该措施使晃电时油压恢复时间大幅缩短，较好地克服了由于瞬间晃电而造成的停车问题，保证了空压机的长期稳定运行。

2.3 分子筛充压引起负荷波动问题

2.3.1 分子筛充压引起负荷波动问题分析

分子筛充压阀原设计是分4步开阀，充压时第一步开至25%，然后分别开至50%、75%、100%，充压时间15分钟。开至25%时对系统影响较小，但开至50%时会导致系统压力较大幅度波动，空压机入口导叶设自动调节无法跟上，进冷箱负荷瞬间降低3000Nm3/h，经常引起分馏塔工况波动和氧气纯度、压力波动。

2.3.2 优化改进

将充压阀初始开度调整为30%，加大初期充压量，然后第二步均匀开至45%，减少波动，并延长第一步开启时间到820秒，第二步开启时间到1200秒，第三步开至60%，第三步结束时，压力接近充平，然后开至100%。把整个充压时间由15分钟增加至25分钟，基本上实现了均匀充压，空压机入口导叶设自动调节或者手动调节很容易控制压力稳定，大大减少了充压引起的波动，使系统运行更稳定。

2.4 氧气的稳定供应问题

下游乙炔装置对氧气的稳定供应要求非常高，要求波动范围小于3kPa。原设计氧气送出为流量调节阀，即使安排专人负责也经常满足不了乙炔装置对氧气稳定的要求，并且多次出现由于氧气波动引起乙炔装置跳车的问题。

解决措施：把氧气流量调节阀改成阀后压力自动控制的压力调节阀，通过阀门自动调节来保持阀后压力的稳定，该措施达到了较好效果。在乙炔装置波动时，我们派专人负责控制氧气压力，通过多次操作我们总结出了配合乙炔装置开停车稳定供氧的快速操作法，经过精心操作，氧气稳定公用的问题得到解决，这为乙炔装置长期稳定运行打下了堅实基础，也提高了服务下游工序的质量。

3 结束语

本文从四川天华股份有限公司空分装置生产实际出发，对该装置中的问题进行深入研究和分析，找出了问题产生的原因，并采取多种措施，切实有效地解决了生产中得实际问题，达到了较好效果，促进了装置长周期稳定生产。

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