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压缩机转速波动的原因分析与处理

[日期:2013-01-14] 来源:《氮肥信息》  作者:杨德林 李善义 毛晓升 [字体: ]

       青海盐湖工业股份有限公司化工分公司化肥厂合成氨1期装置原料压缩机是1台离心式压缩机,共两段五级。离心式压缩机是通过原动机(汽轮机)带动叶轮高速旋转,以提高气体的动能,再将动能转换成气体的压力。

     压缩机主油泵由压缩机轴带动,辅助油泵由电机带动。压缩机组在开车前先开启辅助油泵,使控制油压达到0.9 MPa左右,压缩机齿轮箱润滑油压达到0.28 MPa左右,汽轮机润滑油压达到0.15 MPa左右,机组才可以正常启动并升速;当机组升速到4800 r/min时辅助油泵自动停止,机组润滑油及控制油的供油由主油泵实现;但当转速降至4750 r/min以下时,辅助油泵又会自启动,而且如果机组的控制油压低于0.8 MPa,辅助油泵也会自启动以保证油系统的正常运行,防止机组烧瓦等事故的出现,保护机组的安全。

       今年我厂合成氨装置的原料气压缩机进行试车,在满足一切机组允许启动条件下压缩机正常启动,并且按照压缩机设计的升速曲线正常升速,当转速达到4800 r/min时辅油泵自动停止,在辅助油泵停止瞬间,压缩机转速发生大幅度波动,又导致辅助油泵频繁启停,最终由于油压波动过大导致跳车,第1次原料气压缩机升速试车失败。出现该状况后,调出机组升速过程中相关参数的历史趋势,机组轴振动、轴位移、轴瓦温度及机组出入口压力、温度均正常,而油系统控制油压和润滑油压有明显的下降趋势。从历史趋势中看出,当转速升至4800 r/min以上时,辅助油泵自动停止,主轴所带的主油泵没有及时把控制油压稳定在0.9 MPa左右,造成控制油压突降。控制油压突降导致主蒸汽阀门关闭,进气量减少,汽轮机转速下降;同时控制油压的下降,使辅助油泵自启动,辅助油泵的启动,使控制油压立刻又提高至正常值,主蒸汽速关阀迅速打开,转速突然提升,当转速再次提升至4800 r/min时辅助油泵又自停,控制油压的波动引起转速波动的恶性循环发生。

       根据以上分析,导致转速大幅度波动的原因是主、辅油泵在衔接时没有将控制油压稳定在正常值范围内,致使主蒸汽大阀频繁开关,最终使转速波动导致试车失败。

       为了解决该问题,我们在控制油进油管线上加了1个止回阀,控制油被止回阀挡住,使辅助油泵自停后的1~2 s内保证控制油压稳定在正常值范围内,保证主蒸汽速关阀全开,将转速稳定在4800 r/min;然后靠主油泵将控制油压稳定在0.9 MPa左右,使在第一次升速试车中出现的由于主、辅泵衔接造成转速波动过大跳车的问题得到很好的解决。在第二次升速试车时,我厂原料气压缩机组试车成功。

       综合以上对事故原因的分析和处理方案的成功,为压缩机组的试车总结了宝贵的经验,也为国内大型机组的试车运行提供了很好的借鉴。

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