我廠用于苯菲爾脫碳系統(tǒng)的蒸汽壓縮機(jī)05K001是系統(tǒng)中主要節(jié)能設(shè)備之一,自開工以來運(yùn)行情況較好,但自1996年11月至1997年 11月曾連續(xù)出現(xiàn)5次出口溫度高跳車。分析討論其原因并制定預(yù)防措施,對蒸汽壓縮機(jī)的安全運(yùn)行、脫碳及整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能降耗都有實(shí)際的意義。
1流程敘述
苯菲爾溶液從再生塔出來后經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥LV05027進(jìn)入有四個(gè)隔倉的溶液閃蒸槽05D002Ⅱ室。每個(gè)隔倉上方各有一個(gè)蒸汽噴射器05A001~05A004,將溶液閃蒸汽抽出,臘倉壓力、溫度逐級降低,然后經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥LV05026進(jìn)入有鍋爐給水/溶液熱交換器05D002E01的05D0021室。在此,溶液吸收鍋爐給水的熱量以增加閃蒸汽量,而鍋爐給水由128℃降至llO℃,閃蒸汽正常時(shí)由05K001壓縮后與前四級噴射器出口蒸汽匯合,一并返回再生塔作為汽提蒸汽。
蒸汽壓縮機(jī)設(shè)有入口壓力低、出口溫度高等跳車聯(lián)鎖,并有入口壓力控制導(dǎo)向葉片PV05045,返回入口、流量控制閥FV05014,噴水降溫器TV05054等測量、控制、保護(hù)裝置。
2跳車原因分析
蒸汽壓縮機(jī)五次跳車,雖情況不盡相同,但最終均為出口溫度高聯(lián)鎖開關(guān)TASHH05043動(dòng)作引起跳車。
1996年11月11日,由于油田第三氣體處理廠跳車,天然氣總碳較高,一段爐水碳比較高,帶入脫碳單元熱量較多,在調(diào)整入口導(dǎo)向葉片減05K001負(fù)荷時(shí),因其突然關(guān)小,壓縮機(jī)喘振跳車。
1996年11月12日,開始一段爐水碳比相對較低,尿素車間減少蒸汽用量后,一段爐水碳比升高過快,噴射蒸汽壓力P05010上升較高,05D002E01旁路又有開度,大部分蒸汽從前四級噴射器抽走,05K001入口流量低,喘振跳車。
1996年12月16日、1997年1月10日因調(diào)整液位、循環(huán)量幅度太大及脫碳系統(tǒng)補(bǔ)液,使溶液溫度下降,閃蒸汽量減少、引起喘振跳車。
1997年1月14日尿素二氧化碳壓縮機(jī)跳車,二氧化碳放空閥動(dòng)作滯后,再生塔壓力、閃蒸槽液位大幅度波動(dòng),又打開了與05K001并聯(lián)的第五級噴射器05A005,入05K001蒸汽減少,喘振跳車。
由以上可以看出,最根本的原因是進(jìn)入05K001的蒸汽流量減少造成05K001喘振,出口溫度上升,導(dǎo)致05K001跳車。造成05K001入口蒸汽流量減少的原因是多方面的,從工藝方面進(jìn)行分析有以下幾點(diǎn)。
(1)如果溶液溫度下降,在05D002E01管側(cè)鍋爐給水流量、溫度不變的情況下,05D0021室內(nèi)的蒸汽閃蒸量必然減少。
(2)如果05D002E01通過的鍋爐給水流量減少,就是說給水溶液提供的熱量少了,閃蒸汽也要減少。
(3)05E001到噴射器05A001~05A004的蒸汽壓力高,噴射汽量大。
05K001是在前四級噴射器之后,如果前面噴射汽壓力高,那么抽出的蒸汽就多,而到I室的溶液溫度降低,閃蒸汽量減少。
(4)與05K001并聯(lián)的第五級噴射器05A005人為打開。
(5)閃蒸槽液位波動(dòng),這也是一條最主要的原因。液位波動(dòng)的原因較多,如再生塔壓力波動(dòng),溶液循環(huán)量波動(dòng),液位調(diào)節(jié)閥LV05026、LIC05027調(diào)節(jié)性能不好,噴射蒸汽壓力波動(dòng),05K001入口導(dǎo)向葉片或返回閥FV05014波動(dòng)等都會(huì)引起閃蒸槽液位波動(dòng)。
正常運(yùn)行時(shí),前四級隔倉噴射器的入口壓力分別為0.154MPa、0.142MPa、0.131MPa、0.12MPa,相對的溫度為116℃、114℃、11l℃、109℃逐級降低。進(jìn)入I室后,壓力降至0.085MPa,溫度降至約100℃,故閃蒸汽量較大,當(dāng)05K001入口壓力不變時(shí),進(jìn)入I室的溶液量愈大,則閃蒸出來的蒸汽也愈多。當(dāng)液位波動(dòng)或液位調(diào)節(jié)閥開度過小時(shí),進(jìn)入I室的溶液量減少,進(jìn)入05K001的閃蒸汽量就會(huì)減少,造成05K001喘振,引起跳車。
3 防范措施
(1)首先要保證05K001入口流量。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低或一段爐水碳比較高時(shí),在入口流量F05014指示不準(zhǔn)或沒有指示情況下,返回閥FV05014要有一定開度,開度大小以05KOOl電機(jī)電流在100A左右為準(zhǔn)。
(2)如果水碳比較高,噴射蒸汽排放閥PV05010有開度時(shí),不要主動(dòng)關(guān)閉該閥,應(yīng)將其調(diào)節(jié)器給定在o.37MPa投自動(dòng)控制或根據(jù)情況將05E001旁路開一部分,使熱量后移,以減少噴射蒸汽量。
(3)05D002E01的鍋爐給水管線;旁路閥應(yīng)在全關(guān)位置;HV82001在其他條件允許的情況下應(yīng)盡量開大,以保證通過05D002E01的鍋爐給水流量,這樣既有利于05K001的安全運(yùn)行,也有利于節(jié)能。
(4)由地下槽或溶液貯槽向系統(tǒng)補(bǔ)液時(shí),要控制補(bǔ)入速度,補(bǔ)液全邵通過機(jī)械過濾器,流量不大于30m
3/h。
(5)操作中要避免幅度過大,要考慮前因后果。閃蒸槽液位不管是何種原因波動(dòng),應(yīng)首先保證進(jìn)入05D0021室的溶液量,LV05026手動(dòng)操作,且閥門可暫定在一定開度,不要因液位波動(dòng)引起閥門開度波動(dòng)形成惡性循環(huán)。此過程中,主控室要有專人監(jiān)視閃蒸槽液位,直至恢復(fù)正常。
(6)一旦發(fā)現(xiàn)05KOOl出口溫度上升,應(yīng)慢開返回閥FVOS014,并及時(shí)手動(dòng)打開噴水降溫器TV05054,使入口、出口溫度降至正常值,但要注意05K001電機(jī)電流不得超過額定值。
4 結(jié)束語
自從采取了上述措施后,蒸汽壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定,說明措施得當(dāng)。另外,已聯(lián)系儀表人員,對入口流量測量裝置、入口壓力控制等裝置進(jìn)行改造、處理,以使指示正確,操作靈活可靠,確保蒸汽壓縮機(jī)的安全運(yùn)行,發(fā)揮其節(jié)能作用。