河南省中原大化有限责任公司30万t/a合成氨装置的氨压缩机是意大利新隆生产的单缸压缩机(型号2MCL528)。氨压缩机的轴承两端密封为机械接触式密封,内部密封则采用迷宫式密封。机组运行中始终保持密封油进油和工艺气(参考气)之间有一定的油气压差是极为重要的。为此,可采用两种方法,一是采用高位油箱,靠高位油箱的位置高度使油气产生一定的压差(浮环密封采用此种方法);二是直接采用差压控制阀控制密封油压强。氨压缩机采用的是第二种方法,这个方法可以使油气压差在压缩机运行中基本保持不变。
压差产生原因及危害
我厂氨压缩机采用的密封油为壳牌N46号抗氨汽轮机油,油箱大小为2.4 m×1.6 m×1.3 m,能容纳大约4900 L密封油。由于平衡管参考气压差大幅增高,部分密封油进入压缩机缸体中造成密封油油箱夜径下降近90 mm,损失了近350 L密封油,直接经济损失超1万元。同时因为部分密封油进入氨压缩机缸体中污染了工艺气氨,密封油随着工艺气氨进入到氨闪蒸槽内,附着在闪蒸槽管壁上,严重影响到氨闪蒸槽的闪蒸效果,致使整个氨冷冻系统冷量不足,合成塔产生大量的气氨无法被冷凝下来,氨压缩机出口压力快速上涨,使得整个氨压缩机工作性能明显下降,平均蒸汽消耗增加3 t/h左右,每天蒸汽消耗需多支付1.6万元。密封油泄漏进工艺气氨中,不但增加了蒸汽消耗和密封油的损失,而且损害压缩机机组,给整套合成氨装置的安全、稳定、长周期运行埋下了巨大的隐患。所以,氨压缩机平衡管参考气压差的优化调整是十分需要的,也是非常必要的。
调整优化方案
调整平衡管补偿气或浮油捕集器排气管孔板旁路。
正报警(平衡管压力大于参考气压力):关小污油捕集器排气管孔板旁路去压缩机入口阀(提高参考气压力)或关小补偿气阀(适当降低平衡管压力)。
负报警(平衡管压力小于参考气压力):开大污油捕集器排气管孔板旁路去压缩机入口阀(降低参考气压力)或开大补偿气阀(适当提高平衡管压力)。
若油气压差减小,可适当关小密封油的回油孔板旁路,提高密封油压力让油气压差始终保持在300 kPa左右,从而保证密封效果。
调整后的运行评估
通过对氨压缩机污油捕集器排气管孔板旁路去压缩机入口阀和补偿气阀的调节,保证了压缩机密封油油气压差始终保持在300 kPa左右。这不但实现了对氨压缩机密封油系统的优化调节,更节省了密封油的使用量,减少了密封油的损失。