焦爐氣離心壓縮機出口壓力偏離問(wèn)題案例分析 |
信息來(lái)源: admin | 2021-11-25 點(diǎn)擊量: 2736 |

摘要:某焦爐氣壓縮機負荷運行一年多,發(fā)現壓縮機出口壓力無(wú)法提升,性能不達標問(wèn)題。文章針對此問(wèn)題,分析問(wèn)題原因,研究解決方案,非常終形成一套案例分析。IvI壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
設計參數:本機組汽輪機驅動(dòng),壓縮機設計低、高壓缸,低壓缸二段6級,高壓缸二段8級,低壓缸二回一防喘振,高壓缸四回三防喘振。設計正常工況轉速9418rpm,一段進(jìn)氣流量63200Nm3/h,進(jìn)氣壓力5.5bar,進(jìn)氣溫度40℃,一段出口壓力8.18bar,出口溫度80.5℃;二段進(jìn)氣壓力7.93bar,進(jìn)氣溫度40℃,二段出口11.46bar,出口溫度77.6℃;三段進(jìn)氣流量63200Nm3/h,進(jìn)口壓力11.22bar,進(jìn)氣溫度40℃,三段出口壓力20.48bar,出口溫度105.8℃;四段進(jìn)口壓力20.24bar,進(jìn)氣溫度40℃,四段出口壓力36bar,出口溫度107℃。
1問(wèn)題描述

機組負荷運行一年多,發(fā)現低壓缸在防喘振閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下,出口壓力超設計值;而高壓缸在防喘振閥門(mén)微開(kāi)狀態(tài)下,非常終出口壓力逐漸降低,此時(shí)機組沒(méi)有降低負荷運行。數據如下:一段進(jìn)口流量66600Nm3/h,二回一開(kāi)度40%,進(jìn)氣壓力
5.71bar,進(jìn)氣溫度25℃,一段出口壓力8.9bar,出口溫度71℃;二段進(jìn)氣壓力8.87bar,進(jìn)氣溫度24℃,二段出口13bar,出口溫度67℃;三段進(jìn)氣流量48000Nm3/h,四回三防喘振開(kāi)度2.5%,進(jìn)口壓力12.9bar,進(jìn)氣溫度25℃,三段出口壓力22.13bar,出口溫度104℃;四段進(jìn)口壓力22.1bar,進(jìn)氣溫度25℃,四段出口壓力17.7bar,出口溫度95℃。此時(shí)汽輪機主氣閥門(mén)全開(kāi)。由于出口不達標,影響下游負荷生產(chǎn)。
2排查方向
?。?)排查機組儀表情況,是否具備合格的使用條件。排查控制系統顯示是否準確無(wú)誤。
?。?)排查機組前期運行趨勢,對比趨勢查找原因。
?。?)排查機組設計選型是否存在問(wèn)題。氣動(dòng)核算,對比理論核算出口條件與實(shí)際運行出口條件。
?。?)排查氣源組分情況;工藝管線(xiàn)是否存在泄漏問(wèn)題;工藝管線(xiàn)閥門(mén)是否發(fā)生泄漏(重點(diǎn)防喘振閥門(mén)及其旁路閥門(mén));下游管網(wǎng)背壓是否達標。
3原因分析
?。?)排查氣管路上壓力變送器及差壓變送器等儀表,儀表管線(xiàn)沒(méi)有漏點(diǎn),安裝上不存在問(wèn)題,校對相關(guān)儀表具備合格的使用條件??刂葡到y編程、組態(tài)不存在問(wèn)題,可以確保畫(huà)面顯示數值正確。相關(guān)儀表電纜接線(xiàn)、通訊正常,沒(méi)有短接及虛接現象。故排除儀表原因引起控制畫(huà)面顯示數值不準確。
?。?)機組初次負荷運行,此時(shí)由于下游負荷需求低,二回一防喘振閥門(mén)開(kāi)度20%,四回三防喘振閥門(mén)開(kāi)度20%,高壓缸非常終出口壓力29bar。由于防喘振閥門(mén)處于開(kāi)啟狀態(tài),故非常終出口壓力未達到設計要求。
?、儇摵蛇\行6個(gè)月數據,一段進(jìn)口壓力5.72bar,氣量59700Nm3/h,分子量接近設計值,一段進(jìn)氣溫度30℃;二段出口13.32bar,二回一防喘振閥門(mén)13%;三段進(jìn)氣壓力13.25bar,三段氣量51500Nm3/h,分子量接近設計值,三段進(jìn)氣溫度28℃;四段進(jìn)氣壓力22.3bar,四段進(jìn)氣溫度27.5℃;四段出口壓力26.7bar,四段出口溫度101.5℃,四回三防喘振閥門(mén)關(guān)閉。由此次運行數據可以看出:汽輪機主氣閥門(mén)全開(kāi),蒸汽條件在要求范圍,低壓缸壓比超出設計值,繼續關(guān)閉低壓缸防喘振閥門(mén),低壓缸出口壓力繼續提升;而高壓缸壓比低于設計值較多,此時(shí)高壓缸防喘振閥門(mén)已完全關(guān)閉。
?、谪摵蛇\行1年數據,一段進(jìn)口壓力5.58bar,氣量60300Nm3/h,分子量接近設計值,一段進(jìn)氣溫度29℃;二段出口12bar,二回一防喘振閥門(mén)36%;三段進(jìn)氣壓力12.1bar,三段氣量48900Nm3/h,分子量接近設計值,三段進(jìn)氣溫度24.5℃;四段進(jìn)氣壓力19.5bar,四段進(jìn)氣溫度24.6℃;四段出口壓力15.9bar,四段出口溫度95℃,四回三防喘振閥門(mén)開(kāi)度10%。由此次運行數據可以看出:開(kāi)啟低壓缸防喘振閥門(mén),二段出口壓調整至接近設計值;而高壓缸出口壓力仍無(wú)法提升,四段出口壓力甚至小于四段進(jìn)口壓力。
根據上述運行趨勢,初步懷疑:壓縮機設計選型存在問(wèn)題、高壓缸工藝管線(xiàn)發(fā)生泄漏、高壓缸防喘振閥門(mén)及旁路發(fā)生泄漏、下游管網(wǎng)背壓存在問(wèn)題、壓縮機缸體內或管線(xiàn)存在堵塞現象,具體原因需要深入分析。
?、酆怂銠C組設計選型上不存在問(wèn)題,滿(mǎn)足設計規范及使用要求;同型號機組調閱其他現場(chǎng)使用情況,性能情況良好,故排除機組設計選型上的問(wèn)題造成機組性能不達標。選取近期運行參數,根據實(shí)際運行進(jìn)口條件理論核算,核算低壓缸出口數值及高壓缸出口數值均偏離畫(huà)面顯示值,即低壓缸出口壓力高于理論核算值,高壓缸出口壓力低于理論核算值。
?、軝z查提供給壓縮機的實(shí)際氣源組分,發(fā)現氣源較臟,含有大量焦油、粉塵等?,F場(chǎng)檢查工藝管線(xiàn)無(wú)明顯泄漏現象,工藝閥門(mén)閥后使用測溫槍測量,均沒(méi)有較高的問(wèn)溫度(閥門(mén)泄漏,閥后管線(xiàn)存在一定溫度),暫且可以排除工藝管線(xiàn)泄漏及閥門(mén)泄漏問(wèn)題。檢查下游工藝一切正常,機組正在運行,無(wú)法定性判斷下游管網(wǎng)是否存在問(wèn)題。
4改進(jìn)方案
機組進(jìn)行閉式循環(huán),檢驗壓縮機性能,首先降低機組負荷,關(guān)閉高壓缸出口閥門(mén),低、高防喘振閥門(mén)全開(kāi)。其次通過(guò)關(guān)閉防喘振閥門(mén),先建立低壓缸壓比至設計條件,然后建立高壓缸壓比至設計條件。
?。?)非常終壓縮機組出口壓力可以達標,說(shuō)明機組本體性能不存在問(wèn)題,機組停機排查高壓缸四段管線(xiàn)及設備是否存在堵塞情況,確認工藝閥門(mén)是否存在泄漏,下游管網(wǎng)背壓是否達標。
?。?)非常終壓縮機組性能仍不達標,機組停機拆檢,查缸內葉輪、隔板等情況,如發(fā)生損壞返廠(chǎng)維修更換;如葉輪、隔板流道是否發(fā)生堵塞問(wèn)題,即刻清洗、復查、回裝。
5改進(jìn)效果
機組經(jīng)閉式循環(huán)檢驗發(fā)現性能仍不達標,故可以判斷高壓缸內部存在問(wèn)題,即刻停機拆檢發(fā)現:葉輪、隔板流道內存在大面積堵塞現象,由此問(wèn)題原因已判定。按計劃對高壓缸進(jìn)行清洗、復查、回裝。再次啟車(chē),機組可以在設計工況下穩定運行。
6結語(yǔ)
本機組性能不達標問(wèn)題原因:由于介質(zhì)氣臟,導致高壓缸葉輪及隔板流道內發(fā)生堵塞問(wèn)題,此時(shí)相關(guān)于增加低壓缸管網(wǎng)背壓,導致低壓缸在防喘振閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)下出口壓力已超設計值;同時(shí)由于高壓缸內發(fā)生堵塞問(wèn)題,導致高壓缸出口壓力不達標。
本機組介質(zhì)氣為焦爐氣,提供給壓縮機的氣源不純凈,其中焦油、粉塵等附著(zhù)在葉輪及隔板流道內,不斷積累非常終造成流道堵塞,導致機組性能降低,今后負荷投產(chǎn)過(guò)程中確保提供給壓縮機的氣源純凈。