压缩机干气密封流程问题分析.pdf

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1、压缩机干气密封流程问题分析沈阳鼓风机集团股份有限公司(辽宁110869)蒋占丽【摘要】通过对丙烯压缩机干气密封流程过程分析，简述了干气密封运行过程中主密封气压力不足及压差低的问题，从丙烯压缩机开车过程、停车过程以及火炬压力变化范围等几个方面进行研究。分析原因，得出主密封气气源需要增加两路，一路是开车时的中压氮气气源，一路是停车时的高压丙烯气源。在干气密封流程上，为了保证主密封气压力，增加一路主密封气与火炬压力的压差信号联锁控制信号，保证主火炬的正常排放。从而保证丙烯压缩机干气密封安全稳定运行，防止干气密封失效。【关键词】丙烯压缩机干气密封开车流程一、前言丙烯压缩机作为MTO装置中重要成

2、员之一。根据其工作的环境及介质要求，对于外泄漏需严格限制。丙烯属于危险介质，一旦机组发生外漏，有可能产生重大安全事故。干气密封作为新兴密封，采用机械密封与气密封配合的方式，是小间隙非接触的密封形式。干气密封是高精度的气密封，对气体质量和控制要求特别严格，密封气体的流向必须保证正向流动，起动开车或者停机的过程都不能有反向气流的产生，所以控制就尤其重要。本文以沈阳鼓风机集团股份有限公司生产的MTO装置丙烯压缩机的干气密封系统为研究对象，针对干气密封开停车过程及火炬压力偏高的问题，对主密封气存在的压力及流量不足的现象进行分析研究，找出54}G—M．嬲：⋯糊期相应的解决办法。二、压缩机结构及干

3、气密封流程分析MTO装置用丙烯压缩机，是采用透平驱动的多级离心式压缩机，压缩机为三段压缩，驱动端和非驱动端各设一套干气密封，干气密封选用带中间迷宫的串联式干气密封。串联式干气密封是采用两组动静环中间配备梳齿密封的一种组合密封形式，密封保证压缩机内部工艺气体严格密封，不发生对外泄漏。压缩机结构装配示意图如图l所示，丙烯压缩机设计参数见表1。图1压缩机结构装配图推力轴承2、7支撑轴承3非驱动端干气密封4定子5转子6驱动端T气密封税

4、薹扰胁房州运～．川工～@纪＆游拟石晰M撕G渊表1设计参数从表中可以看出，压缩机入口压力0．12MPa(A)，接近于大气压。针对这种情况以及流程问题对主密封气展开

5、研究。流程介绍如下，具体参考干气密封流程图(见图2)。一气：一b“鼯■⑨k一雌V7l丝幺丝厂、^，^、、、／蚜r2皆匿d兰三兰兰——]嘶俩氮气一7擞氮气叫萃卜呻批．．．．．I．．．．．』丢丢佥金图2干气密封流程A1、A2作为压缩机的主密封气口。气源采用压力为1．744MPa、温度为77．7℃的压缩机出口气体。工艺气体经过滤后，把压力调节到高于平衡管S压力100kPa，进入密封腔Al、A2口。主密封气压力必须时刻高于压缩机内工艺气，对工艺气进行密封。所以主密封气的大部分经过轴端梳齿密封进入到压缩机内部，少量气体经过干气密封动静环NB口。B1、B2为放火炬口。少量的主密封气体和大部分二级密

6、封气体混合后，经孔板和流量计后排放到火炬。C1、c2为干气密封的二次密封管IZl。气体来源于用户现场的0．6MPa(G)中压氮气，氮气经过滤器过滤后，经过减压阀，维持压力在0．4MPa(G)左右，经过流量控制后，保证有一定量的气体进入C1、C2H。气体经过梳齿密封大部分通过B口放火炬，少部分气体经过动静环进入到E口，进行高点放空。E1、E2为油气隔离管道。气体来源于稳压后的0．4MPa(G)的氮气，氮气经过孔板后进入NEl、E2。隔离气向两个方向排放，少部分气体进入到D口，大部分气体进入到轴承区。隔离气的功能是防止轴承的高压、高温的润滑油进入到干气密封。D1、D2为放空El。少量的二级

7、密封氮气和大部分隔离氮气混合后，通过此口引到厂区外面高点放空。三、存在的问题1．问题1从工艺流程PID上可以看出，压缩机出口1．744MPa的丙烯气体作为主密封气气源。如保证干气密封的密封性，A1、A2法兰1：1处的压力必须保证大于0．22MPa(A)，才能保证有足够的压力来密封压缩机内部气体。当压缩机在起动和停机的过程中，转速低，流程压力无法建立，出口工艺气压力不足以保证主密封气的压力要求，这时，压缩机内部压力较高的气体就会进入干气密封的密封面，由于压缩机内部的气体没有经过过滤，反串到干气密封的动静环面时，会造成千气密封密封面损坏。2．问题2B1、B2火炬压力用户正常值大约0．175

8、MPa(A)最大值为0．25MPa(A)。由于火炬压力是一个很复杂的参数，只能给定一个范围值，当火炬压力处于正常状态时，主密封气处于正常状态，干气密封正常运行。当火炬压力突然升No．25MPa(A)时，主密封气压力为0．22MPa(A)，低于火炬压力，导致主密封气与主排放口之间形成负压，致使主排放口火炬无法排放。四，解决方案1．问题1解决方案针对问题l，主要原因是压缩GMWltlillli蒜霞2017年96期uww．e蜘x．COnl‰毋堍≯M岍