凝汽离心式压缩机组试车详析

引言

以中海油舟山石化170万吨/年馏分油加氢装置C1001压缩机组为例介绍试车方法。C1001汽轮机为凝汽式汽轮机, 由杭州汽轮机厂引进德国SIMMENS技术后, 按API612标准生产的汽轮机。C1001筒式离心压缩机由凝汽式汽轮机直接驱动。汽轮机与压缩机采用联合底座、采用膜片式联轴器连结。离心式压缩机型式为垂直剖分筒式压缩机, 由沈阳鼓风机股份有限公司按API617标准生产, 轴封形式为干气密封。

一、压缩机组的主要技术参数

1. 压缩机的主要技术参数:

2. 汽轮机主要技术参数

二、压缩机组试车前的准备、调试工作

1. 技术、试车条件准备

(1) 成立一个各参加单位参加的试车指挥小组, 负责试车的组织、指挥和协调工作。

(2) 编制试车方案, 对参与试车人员进行试车方案的交底, 详细交代试车方案、试车流程、须掌握的操作要领和有关注意事项。

(3) 做到现场清洁、照明良好、各种消防器材摆放到位, 机组四周及上、下方严禁一切作业;试车用工机具、量具已经准备好。

2. 仪表连锁调试准备

(1) 设备、电气安装完成。

(2) 电气单机试车结束。

(3) 所有参与机组控制联锁的仪表单体测试合格;现场仪表、导压管、气源管安装完成;控制室内ESD组态完成;控制电缆敷设、接线完毕;回路测试完成。

(4) 电气、仪表联锁的触点信号确认完成。

3. 工艺管道试车准备

为保证凝汽离心式压缩机试车的一次成功, 在试车前对压缩机入口管线进行非净化风爆破、汽轮机入口3.5Mpa蒸汽管线吹扫、打靶, 以去除粘附于管道内壁的焊渣、锈垢、氧化皮等杂物, 保证机组安全可靠地运行。

4. 润滑油、调节油系统准备和调试

⑴润滑油、调节系统油已经冲洗并确认合格。

⑵油站泵出口过滤器更换完毕。

⑶润滑油、调节油系统仪表联锁已投入使用。

⑷蓄能器皮囊已充氮气, 润滑油蓄能器皮囊充氮压力应在0.14~0.18MPa之间, 调节油蓄能器皮囊充氮压力应在0.5~0.55Mpa范围之间。

⑸油箱已加入经化验合格的L-TSA46汽轮机油, 且液位达到规定要求。

⑹手动打开泵出口回路的旁通阀、打开冷油器间充油连通阀和油箱返回阀、打开润滑油过滤器间的连通阀和油箱返回阀。

⑺打开调节油、润滑油蓄能器充油阀。

⑻启动油箱电加热器, 控制油温在45℃左右 (不得低于35℃) 。

⑼启动主油泵。

⑽等冷油器间充油连通阀和油箱返回阀、润滑油过滤器间的连通阀和油箱返回阀有回油后关闭两组返回阀。

⑾稍开去高位油箱的截止阀, 直到溢流管线上的回油视镜有油通过时, 然后迅速关闭截止阀。

⑿手动逐渐关小泵出口回路的旁通阀使泵出口压力在1.0~1.1 MPa (G) 之间。

⒀手动逐渐关小润滑油回路的旁通阀使润滑油总管压力为0.25MPa (G) 。

⒁调节压缩机组各轴承进油压力在下列范围之内。

压缩机支撑轴承油压:0.09~0.13 MPa (G)

压缩机止推轴承油压:0.025~0.13 MPa (G)

汽轮机支撑、止推轴承油压:0.9~0.13 MPa (G)

⒂检查各轴承回油是否正常。

⒃检查油过滤器压差是否正常, 若大于0.15MPa时切换过滤器并清洗。

5. 汽轮机静态调试

(1) 速关机构、危机遮断油门动作试验的检查;

(2) 打开速关阀, 模拟给定电液转换器4-20m A电流信号, 实测油动机行程。

(3) 试验油压P2 (试验活塞开始移动的压力) 的测试, 必须小于P1压力;

本机A=0.2033 Mpa、B=0.685 Mpa速关油压力=0.Mpa

试验油压P2<0.6828 Mpa

(4) 速关阀关闭油压测试:速关阀关闭油压P<0.35 Mpa合格。

(5) 启动液压盘车电机, 检查液压盘车器。

三、汽轮机试运行

1. 汽轮机单机试运行应具备的条件

⑴上述机组试运行前的准备工作已经完成, 各辅助系统的调试、试运行合格。

⑵检查3.6 Mpa主蒸汽是否达到360~390℃。

⑶汽轮机—压缩机联轴器已脱开, 液压盘车。检查汽轮机转动灵活、无异常情况。

⑷停盘车器, 投用禁止盘车位置, 确认转子与盘车器脱开。

⑸各仪表的状态及指示正常, 启动前仪表自保联锁。

2. 汽轮机试运行

⑴按静态调试方法打开速关阀。

⑵在中控室控制气轮机升速至暖机转速1100~1650 r/min, 低速暖机;在该暖机转速下运行20min, 全面检查汽轮机运行情况、各部位温度、振动等参数值以及汽轮机疏水、热膨胀情况, 并作相应记录。

⑶汽轮机在暖机转速下本体要进行充分疏水、热膨胀后, 关闭汽轮机本体上各排凝阀。

⑷在进行下部升速前可进行停机试验 (停机试验时转速为1000 r/min) 。

⑸汽轮机暖机转速下运行正常, 停机试验合格后将转速升至3000 r/min左右运行20min, 认真检查机组运行情况, 做好各项记录。

⑹将转速快速升至7500 r/min (进入调速范围) , 时间控制在2min内运行20min, 认真检查机组运行情况, 做好各项记录。

⑺将转速升至额定转速 (10980 r/min) , 运行15min, 认真检查机组运行情况, 做好各项记录。

⑻汽轮机达到额定转速后, 无异常情况下继续升速至最大连续转速运行15min合格后进行汽轮机超速停机试验。

⑼超速停机试验合格后, 重新启动汽轮机, 在额定转速10980r/min下连续运行1h。

⑽在升速过程中, 如出现意外需停机, 在未到达可调转速区时, 只能按中控室辅操台C1001紧急停机按钮、现场仪表盘紧急停机钮、按危急保安器手柄或速关组件箱紧急停机手柄来停机。

⑾在透平升速过程中, 要视负荷情况开启凝汽空冷轴流风机 (变频) , 一般在空冷出口温度>50℃才开凝汽器空冷风机。控制汽轮机出口温度在60℃以下, 出口压力在0.02MPa (A) 以下。

⑿在额定转速下机组运行正常后, 将起动抽气器切换到主抽气器。

3. 汽轮机试运行合格标准

在额定转速10980r/min下连续运行1h, 经检查符合下列要求则汽轮机单机试运行合格:

汽轮机及附机运行正常、无异常声响。

汽轮机轴承温度<95℃、轴振动<0.05mm、轴位移<0.5mm。

汽轮机各部位及蒸汽管线热膨胀应均匀并符合设计要求。

空冷凝汽系统的真空度应保持在-0.06MPa以上。

⑸汽轮机排汽压力不应大于120℃。

4. 汽轮机正常停车

轮机单机试运行合格后, 中控室发出停机信号进行停机操作, 同时测出速关阀关闭到汽轮机停止转动的惰走时间, 停机后应按下列要求处理:

⑴转子停稳后应立即进行液压盘车, 直至轴承温度降到40℃以下、汽缸内温度降到90℃以下方可停止盘车和停润滑油系统。

⑵如停机时间比较长, 应每星期、每次盘180°。

全关入口主蒸汽隔离阀。

⑷停抽气器, 先关闭一级抽气器的真空侧抽气阀, 关闭其进汽阀;再关闭二级抽气器的真空侧抽气阀, 关闭其进汽阀。

空冷凝汽系统停运。

凝结水泵停运。

⑺待系统真空度降至零时, 停汽封蒸汽, 关主蒸汽入口第一道隔离阀, 打开机组所有排凝阀。

四、压缩机组空气负荷机械试运行

1. 压缩机组试运行应具备的条件

除应符合汽轮机单机试运行所应具备的条件外还应符合下列条件:

压缩机与汽轮机同心度找正符合要求, 且联轴器已按图纸要求最终复位完毕。

⑵电动盘车, 检查压缩机组应转动灵活无异常声响, 盘车后盘车器应与转子脱开。

⑶把压缩机入口气液分离罐入口打开用40目过滤网包扎, 压缩机出口管线已与系统脱开直接放空。

⑷按工艺、蒸汽系统操作方法进行蒸汽管线疏水, 保证压缩机入口阀开度20%~30%, 全开出口阀, 稍开防喘振阀旁路。

⑸压缩机仪表控制回路调试完毕并合格。

2. 压缩机组空气负荷机械试运行

⑴联锁开机条件:

(1) 润滑油总管压力≥0.25MPa

(2) 润滑油温度正常>35℃

(3) 速关阀全开

(4) 盘车器停止 (5) 防喘振阀全开

(5) 防喘振阀全开

(6) 主气封气流量≥141Nm3/h

⑵控制压缩机入口阀开度20%~30% (控制功率不超出额定功率) 、出口阀保持全开。

⑶按汽轮机单机试运行时所进行的操作, 开始冲转压缩机组, 并且将转速稳定在1100~1650r/min进行暖机, 在暖机转速下运行30min, 全面检查压缩机组运行情况、各部位温度、振动等参数值以及汽轮机疏水、热膨胀情况, 并作相应记录。

压缩机组在暖机转速下运行正常后按升速曲线进行升速运行。

将压缩机组转速升至3000 r/min左右运行20min, 认真检查机组运行情况。

做好各项记录。

⑺将压缩机组升速至额定转速10980r/min, 在该额定转速下连续运行30min无异常情况。

⑻在额定转速10980r/min下逐渐关小压缩机出口阀, 控制出口温度不大于153.7℃ (氮气工况) , 看出口压力是否达到要求, 在出口压力达到要求情况下运行2h无异常。

⑼记录每个平稳运行时间段的轴瓦温度、推力瓦温度、轴振动、轴位移等现场实测值, 每30min记录一次。

3. 压缩机组机械试运行、空气低负荷试运行合格标准

在额定转速10980r/min下连续运行2h, 经检查符合下列要求则压缩机组空气负荷试运行合格:

⑴压缩机组及附机运行正常、无异常声响。

⑵汽轮机轴承温度<95℃、轴振动<0.05mm、轴位移<0.5mm。

⑶压缩机轴承温度<105℃、轴振动<0.05mm、轴位移<0.5mm。

⑷汽轮机、压缩机各部位及蒸汽管线热膨胀应均匀并符合设计要求。

⑸空冷凝汽系统的真空度符合要求。

⑹电气仪表自控保护装置运行良好、动作准确。

4. 压缩机组正常停车

压缩机组空气负荷试运行合格后, 将转速降至1500r/min后拨速关组合件上紧急停车按钮进行正常停机并记录压缩机组惰走时间, 停机后除了应按汽轮机正常停车操作外还应进行下列操作:

⑴机组完全停机后关闭压缩机出入口阀, 打开压缩机排凝阀排放后将其关闭。

⑵转子停稳后应立即进行盘车, 直至轴承温度降到40℃以下、汽缸内温度降到90℃以下方可停止盘车和停润滑油系统。

5. 紧急停车

⑴自动紧急停机

机组发生下列情况之—时, 实现自动紧急停机:

(1) 压缩机轴位移≥0.7mm (二选二)

(2) 汽轮机轴位移0.6mm (二选二)

(3) 压缩机轴振动88.9um (二选二)

(4) 汽轮机轴振动125um (二选二)

(5) 润滑油总管油压0.10MPa (三取二)

(6) 汽轮机转速超过DCS预设值 (三取二)

(7) 汽轮机转速≥12682r/min (机械跳闸)

⑵手动紧急停机

如有下列情形, 按速关组合件上紧急停机按钮、或手打危急保安装置手柄来实现手动紧急停车:

(1) 自动联锁停机未实现时。

(2) 机组剧烈振动, 并有金属碰撞声。

(3) 辅助设备失灵, 以致汽轮机无法继续运行。

(4) 机组任一轴承断油、冒烟或突然升温至高高报警以上时。

摘要：凝汽离心式压缩机试车是检验压缩机设备性能和安装质量的主要手段, 为保证凝汽离心式压缩机的试车一次成功、装置按时投产和投产以后装置的平稳运行, 为此总结出了凝汽离心式压缩机试车方法。

关键词：凝汽离心式,压缩机,试车

参考文献

[1] 《离心式压缩机原理》徐忠机械工业出版社1990年.