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1、·52·化工设备与管道第40卷机泵合成氨装置离心压缩机改造经验魏宗胜(中国成达工程公司,成都610041)摘要介绍日产千吨合成氨装置增产50%的技改项目中,工艺空气压缩机和合成气压缩机的改造经验。并联一台电动多轴式离心式空压机,改造工作量小、风险小、投资省,比改造现有机组可节省数百万元人民币。合成气压缩机改内件或更换新的高低压缸,宜由两家制造厂报价确定,不宜由原制造厂独家承担,否则费用居高不下;压缩机效率提高,并改进合成工艺后,原汽轮机功率足够,不必改造。关键词合成氨离心压缩机技改二十世纪七十年代我国引进了十多套日产千吨的要求,整机多变效率提高了5个百分点,轴功率的合
2、成氨装置,近年来我公司承担了其中数套装置8117kW。汽轮机及其它的辅机未改动。改造后,压缩的增产节能技改项目。占地不变,定员不增,投资较机组的实际性能达到美国KBR公司可研报告的数少,用一个月大修期完成了压缩机的技术改造,日产据:轴功率8400kW,汽轮机的汽耗5.2kg/kW·h,中合成氨达到1500t,收到了明显的经济效益。本文以压蒸气4.04MPa.A、363℃用汽量为43.68t/h。其中某装置为例,介绍工艺空气压缩机和合成气压1.3改造方案缩机的改造经验。本次技改按美国KBR公司流程,四段排气量要1工艺空气压缩机改造方案求达到73760kg/h(湿基),排
3、气压力3.672MPa.A,1.1原引进机组情况进口空气温度35℃,相对湿度75%。为使改造后的73年引进的该压缩机为两缸四段压缩,型号为工艺空气压缩机有足够的富裕量,相对湿度按82%,5CK57+7CK31,低压缸共5级分两段,高压缸共7级空气流量富裕量按10～15%考虑。分两段,低压缸和高压缸间设齿轮增速箱。机组设三本机组改造有两个方案。一是改造现有机组,二个段间冷却器和一套油系统(与105J/JT氨压缩机组是并联一台电机驱动离心压缩机。表1从一次性投公用)。正常工况时,第四段排气量为48419kg/h,一资、运行费、改造工作量和风险性四方面对两方案作段进气压力为
4、0.091MPa.A,四段排气压力为了对比。方案的报价分别取自相关公司的初步报价,3.42MPa.A,轴功率7437kW。机组由DELAVAL公司备件费系估计价。制造。从表1可见,方案A是由原制造厂独家承担旧驱动机为中压背压式汽轮机,型号为KJWV-机组改造,报价过高。从此表可明显看出并联一台电DF,叶轮共8级,进汽压力为3.77MPa.A,温度动多轴式离心压缩机的方案,具有经济性好、改造工321℃,冷凝压力114mmHg.A。正常工况时,耗汽量为作量小、风险低的明显优势。37.4t/h,汽耗率5.03kg/kW·h。汽轮机的额定功率并联电动机驱动的离心式空压机有常规
5、的单轴为9765kW。式和节资节能的多轴式两种机型。表2从结构特点、1.2已改造情况一次性投资费、运行费、占地面积、气量调节方式和95年节能增产技改时,由国内制造厂对压缩机范围、技术成熟性等六个方面对这两种机型进行了高、低压缸的内件进行了更新。原12级叶轮仅第一、对比。从表中可见,多轴式压缩机备件少,进口多轴第二级为三元流叶轮,此次改造已全部更换为三元式压缩机的一次投资费用比进口单轴式压缩机少流叶轮,并改造了隔板、气封等内件。四段出口气量408万元,与国产单轴式压缩机相比较,运行费用也达到57320kg/h(湿基)。改造后满足了氨日产1150t节省104万元。由于多轴
6、式压缩机的主机、段间冷却2004年第3期·53·表1改造现有机组与并联新机组对比表23注:(1)6kV电价0.29元/kWh;(2)38kg/m中压蒸汽价55元/t;(3)冷却水0.076元/m(4)年运行8000h/a;(5)1＄=9.06元RMB(进口设备)。表2多轴式与单轴式工艺空气离心压缩机对比表注:相关价格同表1·54·化工设备与管道第40卷器、油系统集装在同一钢架上,安装容易、迅速,占地下降。对多轴式六级离心压缩机可供选择的制造厂面积小。因此,选用多轴式离心压缩机更为经济合有:DEMAG、GHH、Atlas-Copco、神户制钢等。理。2合成气压缩机改造方
7、案多轴式离心压缩机比常规的单轴式离心压缩机2.1原引进机组情况效率高、价格低的原因是:各级叶轮可在最佳转速下原引进的压缩机由两缸直联而成,低压缸型号运转,同时叶轮直径和转速能最佳匹配,因此保证了为2BC9,共有9级叶轮;高压缸型号为2BF9-8,前7各级叶轮的高效率。而单轴式压缩机则只有一种或级叶轮为后段,和第8级叶轮为循环段。压缩机由两种转速。DRESSER-CLARK公司制造。驱动汽轮机由每级叶轮悬臂安装,轴向进气,流动状态比单轴DELAVAL公司制造,由高压背压式汽轮机和中压冷式压缩机均匀,提高了级效率。凝式汽轮机串联而成,前者为2级,后者为6
