大型离心式空气压缩机组运行故障的诊断分析.doc

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1、大型离心式空气压缩机组运行故障的诊断分析　　摘要：大氮肥空分装置的配套大型离心空压机组在试运行期问暴露出了一些问题，经过科学诊断，相关人员制定了相应的解决方案，采取了相应的措施，逐一排除了机组运行故障，使压缩机组实现了长周期安全稳定运行。　　关键词：大型离心式压缩机组；汽轮机，防喘振阀；汽轮机真空，汽轮机轮室压力　　　　我国北方某大型氮肥厂新建40000Nm3／h空分装置，配套空压机组为三缸六段离心式压缩机组，主空压机型号为DMCLll04+2MCLll03，输送介质为湿空气，增压空压机型号为3BCL527，输送介质为干空气。原动机

2、为NKS63／80／32型汽轮机，汽轮机为双轴伸结构，机尾端与主空压机中压缸2McLllO3和低压缸DMCLll04相连，机头端通过变速箱和增压机3BcL527相连。汽轮机输出功率为35200kW，主风机设计流量为220000Nm3／h，机组外形尺寸为：长×宽×高=20782×6040×3980。机组平面布置见图1一l。　　该空压机组于2004年6月份一次开车成功，于同年8月底带负荷试运行。机组试运行期间先后暴露出了一些问题，经诊断分析，相关人员制定了解决方案，采取了相应的措施，逐一排除了机组运行故障。　　　　一　主风机防喘振阀不能

3、完全关闭　　　　空分装置为大氮肥系统的龙头，空分装置的负荷直接关系到大氮肥系统的产量，而空压机的出力直接影响空分装置的负荷。提高空压机出力有两条途径，一是提高汽轮机的转速，二是关主风机防喘振阀FCV6122。　　空压机主风机额定转速为5147rpm，提高转速后，压缩机中压缸止推端V16134、V16135两测点振动值出现上涨的趋势。起初怀疑振动点的轴瓦被研磨损伤，几经停车检测修刮振动点的轴瓦后，中压缸振动的问题仍未得到解决，后经制造厂现场诊断，得出主风机转子平衡不好的结论，要根治此问题，只有更换主风机转子，而转子生产制造需要一个比较

4、长的周期，且更换主风机转子后空压机是否还会出现其它故障?这个问题只有经继续试运行后才能得到答案。如何在更换转子前，在确保主风机中压缸振动不超标的前提下提高空压机组主风机的出口压力，增加空分系统的负荷，提高大氮肥系统的产量是当时急需解决的问题。在提高转速无望的情况下，解决此问题的办法只有一个，就是设法关闭主风机防喘振阀FCV6122。　　但在当时的情况下，主风机运行实际工况点已基本接近防喘振线，防喘振阀FCV6122基本无调节裕量，长期处于开启状态，主风机有40000Nm33／h的压缩空气量放空，造成较大的能源浪费。致使主风机三段出口

5、压力偏低，影响空分空冷塔和分子筛进气量，空分氧产量偏低，影响整个系统加负荷。经过反复研究空压机组性能曲线，发现很有可能主风机防喘振线安全裕度过大，于是萌生了修订主风机防喘振曲线的想法，即将防喘振线、快开线和喘振线整体向左平移，增加实际工作点与防喘振线之间的距离，达到关小防喘振阀、提高主风机出口压力、提高空分氧产量的目的。但在操作过程中必须非常精心。从2005年4月6日起，我们先后五次对空压机主风机防喘振曲线进行了修订。　　在修订过程中，接到仪表人员准备好“下装”的通知后，机组岗位立即通知空分岗位暂停对FCV6122进行调节。然后，机

6、组岗位派两人同时到达现场，其中一人持对讲机随时与机组中控联系。一人将FCV6l22的切换手柄由“自动”位置迅速切换到“手动”位置，一人站在FCV6l22旁路阀前。经仪表人员确认FCV6122切换到位后，机组岗位阀门切换人员立即通知机组中控主操作，机组中控主操作严密监视主风机三段出口压力、振动、轴位移等重要指标，发现异常情况立即联系站在Fcv6122旁路阀前的人员进行相应的调节。仪表人员“下装”完毕，防喘振曲线平移完成后，再将FCV6122的切换手柄由“手动”位置迅速打到“自动”位置，确认切换到位后通知机组中控，机组中控通知空分岗位缓

7、慢关闭FCV6122，逐渐提高主风机三段出口压力。　　防喘振曲线修订后效果非常明显，以最初的修订为例，4月6日，主风机三段出口平均压力为0.490MPa，4月7日三段出口压力提高到了0.523MPa，空分分子筛出口气量增加了12000Nm3／h，气化炉增加煤浆12000×0.21／450=5.6m3／h，系统负荷平均增长了7.7％。　　　　二、空压机汽轮机真空偏低　　　　空压机汽轮机凝汽器真空额定工况设计值为－0.086Mpa，在空压机试运行期间，机组正常运行工况下，DCS上显示汽轮机真空值为－0.063～-0.064Mpa，由于操

8、作人员经验不足，于是有人提出空压机汽轮机凝汽器真空偏低，也有人怀疑汽轮机凝汽器换热面积不够。经多次与生产厂家联系，均未得到明确答复。　　经过几天观察，我发现汽轮机的振动、瓦温和轴向位移等指标均正常，若机组实际真空值真正偏低，上述三项指