大型合成氨装置空气压缩机控制方案总结.pdf

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1、·44·化工设计通讯ChemicalEngineeringDesignCommunications第38卷第3期2012年6月大型合成氨装置空气压缩机控制方案总结杨德林，许明洪，彭卫东(青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木816000)擒耍：从大型合成氨装置空气压缩机试车阶段实际经验出发，介绍机组所运用的负荷控制系统，防喘振控制系统等控制方案的特点，给国内大型机组的试车运行提供借鉴。关键词：负荷控制，防喘振控制I压缩机中圈分类号：TH452文献标志码：B文章编号：1003—6490(2012)03—0044—04SummaryforAi

2、rCompressorControlSchemeinLarge-ScaleAmmoniaPlantYANGDe-lin，XUMing-hong，PENGWei-dong(TheChemicalBranchCompanyofQinghaiSaltLakeIndustryCo．，Ltd．，GolmudQinghai816000，China)Abstract：Fromthepracticalexperienceoflarge-scaleammoniaplantaircompressorunitduringteststage，introducethech

3、aracteristicsbytheuseofloadcontrolsystem，anti—surgecontrolprogram．Provideagoodreferencetothelargedomesticunitfortestruning．Keywords：loadcontrol；antksurgecontrol；compressor青海盐湖工业股份有限公司化工分公司化肥厂合成氨一期装置需要21km3／h左右的空气，空气压缩机将空气压缩到3．65MPa后通过空气加热炉加热到520℃，进入二段转化炉进行造气反应。另外，尿素装置为防止设备和管道

4、腐蚀，要求原料C02中氧气含量不低于0．5％(体积浓度)，所以还要从空压机的三段出口抽出1172m3／h的空气去C0。压缩机。装置使用的空气压缩机是德国Atlas制造的一台离心式压缩机，共五段六级。其压缩工艺流程如图1所示。我厂合成氨装置从2009年3月开始空气压缩机试运行，到2010年1月正式投人使用，历时10个月。现就压缩机控制系统设计修改变更，结合现场实际调试运行后做出的控制方案总结如下。l空气压缩机负荷控制系统大部分离心式压缩机的控制方式基本与离心泵的控制方案相似，经过反复试验，我合成氨装置空气压缩机采用了改变入口导叶加6级出口放空的方法

5、实现负荷控制。这种控制方案既减小了由出口放空带来的能耗损失，又解决了调节气量的控制负荷问题，对压缩机的负荷控制非常实用。如图2所示，需要调节负荷的时候首先调节出口放空阀FV04205来配比负荷所需要的空气量。为了降低能耗，减少损失，在6级出口放空阀调节过程中通过手动改变1级进口导叶HIC04201的开度来配合气量大小，实现负荷的控制。在旁路放空时，气体经过多级压缩后，因压缩比很大出口压力已很高，此时不宜从末端出收稿日期：2012-05-04作者简介：杨德林(1980一)．男，青海乐都人，助理工程师，现为青海盐湖工业股份有限公司化工分公司尿素一车间

6、自控技术员。¨卅Ⅳ}卅m．fff十．fIf⋯ff十．ffft●ⅢHH肿．fffHHff川ff⋯Ⅳ十◆Ⅲf●埘降ⅢI●Ⅲ卜f“一fⅢ●卅f●ff¨．fⅢ刊Ⅲ．f”HH卅●fHr●Ⅲ川州I*●}Ⅲ●fm．fⅢ◆fⅢ●fⅢ●ff”●Ⅲ¨fⅢ●f¨}●fⅣHqf¨●Ⅲ川ffHHfff●Ⅲf●⋯删HHff”Ⅱ2011年12月13日原三套DNl000合成系统停运，负荷全部加至DN2400合成系统。同投运前相比，在开机数(30机)不变的情况下，总氨(氨醇)产量平均达到662t／d，合成氨产量平均达到512t／d，同时吨氨煤耗降低13kg，电耗下降130kW·h

7、。总氨较投运前增加29t／d，较上年同期增加35t／d；合成氨产量较投运前增加39t／d，较上年同期增加82t／d。系统压力由27MPa降至16MPa；系统压差由2．5MPa降至0．75MPa，合成塔进出II压差由1．0MPa降至0．2MPa。第3期杨德林等：大型合成氨装置空气压缩机控制方案总结·45·口与人1：3直接旁路，因为这样做，能量消耗太大，阀座在高压差下磨损也很快，故宜采用分段放空。2防喘振控制系统离心式压缩机在运行过程中，当负荷下降到一定数值时，排送气体会出现强烈的振荡，机身也随之发生剧烈振动，这种现象称之为喘振。而喘振产生的原因要从

8、离心式压缩的过程特性上去找。离心式压缩机的压缩比(压缩机出口压力P：与入I：1压力P，之比，P。／P，)与进El气体体积流量Q之间的关系