云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司合成氨厂二净化车间核心设备——离心式氨压机轴跳动超标,导致系统减量、设备紧急停车。公司利用装置检修的机会将浮环密封改造为干气密封。改造后装置运行平稳,证明改造是成功的,经济效益明显。
循环氨压缩机原密封型式为两级浮环的组合式密封,主要存在以下问题。
(1)氨压机在开车时由于油压大小、电流调节等因素易出现浮环与轴未脱离,造成烧瓦而停车检修。
(2)氨压机运行一段时间后,浮环出现磨损,间隙增大,轴跳动变大,易发生窜气、串油故障,甚至停车检修。
(3)当浮环有一定磨损间隙增大时,封油将大量泄漏,造成氨气进入油箱,致使封油变质,需要经常换油,造成大量浪费。
(4)封油系统复杂,辅助设备及电、仪自控元件多,使用可靠性下降,维护、维修任务重。
(5)介质(氨气)发生泄漏,严重影响生产运行及人身安全。
通过对浮环密封、干气密封、迷宫密封的比较,我们认为,理论上干气密封使用在离心式氨压机上有较好的稳定性,能耗也较低,运行时物料消耗、人力消耗等也较其他两项低,是适合本次离心式氨压机密封改造的首选方案。
本次离心式氨压机密封装置改造由四川日机密封件有限公司实施,通过对离心式氨压缩机组结构分析,在不改变原设备结构的情况下,同样采用串联式干气密封结构,改造后干气密封的外形安装尺寸与原密封完全一样。串联式干气密封由两套干气密封一前一后串联而成,前密封承受工艺的绝大部分压力,后密封承受很小的压力,前密封失效时后密封可以承受全部系统压力,起到备用密封的作用。该串联式干气密封的动压槽加工在动环端面上,动环采用SiC材料,该材料具有表面硬度高、耐磨性能好、热传导系数大、相对密度小等优点。串联式干气密封的密封气体为本公司自产的高纯度氮气,来自于压缩机出口,通过监控系统的流量调节阀,保持进入干气密封的气体流量在设计范围内。密封装置采用两级干气密封后,只有很微量的工艺气体泄漏,此泄漏的工艺气体经过缓冲气体(氮气)的阻隔作用,最后集中处理排放。
本次离心式氨压机密封由原来的浮环密封改为干气密封后,效果非常明显,油耗由原来的100~200 mL/d降为5~20 mL/d,设备稳定性提高,降低了消耗,提高了设备运行率。2011年装置停车时对氨压机干气密封装置进行检查,密封面磨损量较小,实践证明氨压机由浮环密封改为干气密封是成功的。