郭文斌,李 民
[甘肃刘化(集团)有限责任公司,甘肃 永靖731603]
[摘 要]喘振是严重影响离心式压缩机安全、经济运行的重要问题之一。引起压缩机喘振的因素很多,而压缩机防喘振控制系统所使用的喘振曲线是根据设计给出的几个点的坐标绘制而成,往往与压缩机现场实际操作条件存在差异,照此理论曲线控制压缩机的运行,可能导致压缩机不能安全、经济运行。所以要想获得一个与现场实际运行相匹配的防喘振曲线,在有条件的情况下,应通过对压缩机性能曲线现场实测来获得,依照实际获得的喘振曲线来进行防喘振控制。
[关键词]离心式压缩机;喘振;防喘振曲线;工作点
[中图分类号]TQ 113.26[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2011)
1 基本情况
我公司200 kt/a合成氨系统的天然气转化装置配套的空气透平压缩机组由低压缸2MCL606、高压缸2MCL357、变速机25HS(速比1.5)组成。原动机为单输出轴汽轮机,它通过膜片联轴器与低压缸、变速机、高压缸相联接。该空气压缩机共四段十三级,段间带中间冷却器。主要设计参数为:最小工况流量16 270 m3/h,转速(8 466/12 699) r/min;正常工况流量23 250 m3/h,转速(8 504/12 833) r/min;最大工况流量26 740 m3/h,转速(8 744/13 115) r/min;入口温度25 ℃,入口压力0.083 MPa。该机于2010年9月投运后,天然气转化炉实际消耗空气量为21 000 m3/h,出口压力3.3~3.4 MPa,低于设计值,压缩机实际工作点在防喘振线左右来回移动,导致防喘振自调阀频繁开关,不能投入自动调节,造成工艺波动,给机组运行带来很大安全隐患。
2 给压缩机性能调节带来的问题
2.1需升高转速来维持生产
为了维持后系统天然气转化炉空气量21 000 m3/h、压力3.3~3.4 MPa的生产要求,压缩机的工作点在防喘振线左边位置,机组在TS3000防喘振控制程序控制下,防喘振自调阀全开,防喘振自调阀的副线阀也打开,这样压力下降很多,只有提高压缩机转速至8 720 r/min才能维持3.3~3.4 MPa的出口压力,即压缩机在设计最高转速下运行。由于该机组入口没有设置节流调节装置,输出气量较大,只有通过防喘振系统全量放空(约有5 000 m3/h空气被放掉)来满足后系统小流量要求。尽管防喘振自调阀全开,其副线阀也微开,但压缩机的工作点仍在防喘振线上,并且转速提高,喘振工况点向右侧大流量方向移动,压缩机组的工况范围变窄,这种情况下工艺稍有波动,压缩机工作点就可能进入喘振区。
2.2压缩机的出口节流