甲醇合成气压缩机操作规程.docx

1、甲醇合成气压缩机操作规程xx10万吨/年甲醇汽轮机试车资料二合一压缩机操作规程一、岗位的任务及意义 合成气二合一压缩是将脱硫转化工段来的转化气经离心式压缩机的8级叶轮压缩后与来自合成的循环气共同经过第9级叶轮压缩，然后送入合成工序。 二、工艺过程概述2.1 工艺技术方案的选择 压缩机的选择主要取决于装置的生产能力、气体的质量、气体的性质。离心式压缩机适用于打气量大，压差小，气体质量好的气体场合，具有打气量大，维修少，无需看机，可用蒸汽透平驱动以提高能量转换，效率高等优点。 由转化来的转化气体压力1.6 MPa（G），甲醇合成需要的压力为5.3MPa（G），入塔气量要求大，压差小，因此选用一台离

2、心式压缩机。2.2 合成气压缩机流程 2.2.1气体流程来自转化工序的合成新鲜气进入合成压缩机一、二段，压缩至4.8MPa（G），经冷却至40与来自甲醇合成的循环气（4.8MPa（G）、40），一起进入合成压缩机的三段，经过三段压缩至5.3MPa（G），然后送甲醇合成工序。根据生产实际运行情况，在压缩机出口设有两个防喘振阀门。新鲜气和合成循环气的气量通过这来两个防喘振进行调解，当压缩机运行工况进入喘振区时，阀门自动联锁开启，以防止压缩机喘振。 2.2.2 蒸汽和冷凝液流程合成气压缩机采用蒸汽透平驱动，中压蒸汽3.143.45MPa（A），进入蒸汽透平机，汽轮机出口减压至0.01MPa（A），经

3、过凝汽器的全冷凝，冷凝液用冷凝液泵打入冷凝液管网。 2.2.3 润滑油流程从润滑油箱来的润滑油通过润滑油泵（主辅油泵）加压，经一次油压调解后，压力0.85MPa（G），进入油冷却器 ，油过滤器，二次油压调节，供油压力在0.3MPa（G），然后分二路分别进入汽轮机，压缩机。回路经回路总管返回润滑油箱。油冷却器，油过滤器均为一开一备，在不影响系统运行的情况下，进行切换、清洗。本系统设有高位油箱一个，当两台油泵同时发生故障时，高位油箱的单向阀会自动打开，通过高位差流到各个润滑油点，使机组在惰走时间能得到充分润滑。三、汽轮机概述本汽轮机采用xx集团从德国西门子引进的积木块反动式汽轮机技术设计，生产制造

4、。汽轮机为凝汽式，型号NK25/28/25。汽轮机为单侧进汽，采用向上进汽和向下排气的结构，汽轮机带有保湿材料和罩套。汽轮机上装有疏水阀，所有的疏水口都最后集中到疏水膨胀箱。汽轮机带有表面式冷凝器和液位自动调节装置，并配有两极射气抽气装置以保障冷凝器能正常工作。3.1 规格介绍N 常压进汽K 冷凝式25 进气缸半径单位cm28 转子末根部直径单位cm25 气缸延长段长度单位cm3.2 主要零件介绍 3.2.1 气缸前缸为铸钢体，排气缸为灰铸铁，二者通过垂直中分面相接，整个气缸有水平中分面，上下缸用法兰面和螺钉连接。3.2.2 轴承汽轮机径向轴承采用滑动轴承，其孔是二油叶型式，能保持转子运行稳定

5、，轴承工作面上浇有巴氏合金。汽轮机止推轴承装在前轴承座，它除起到转子轴向定位的作用外，同时也承受经平衡活塞平衡后所剩余的轴向推力，其形式为弧段式（米契尔式），两边对称可承受两个方向的推力，瓦块上浇有巴氏合金。3.2.3 汽轮机转子转子为整个锻钢结构，调节级是冲动式叶片，中间转鼓级为反动式直叶片，末级为纽叶片，均为不调频叶片。叶片叶根型线部分及围带三者由整块材料铣成，纽叶片因在叶片顶部叶距大，叶形薄，不宜用围带而采用拉筋结构。转鼓级叶根为倒T形，再经过加工而成，叶根为钩形。3.2.4 汽轮机汽封在导叶和动叶的围带上，铣出有径面高低的台阶，这些台阶和导叶持环上及转子上的汽封片一起组成有效的级间迷宫

6、式汽封。转子和气缸间需要密封的地方，装有汽封体，汽封体固定在气缸上，允许热膨胀，对冷凝式汽轮机组，在启动时，为了保持必要的真空，需向汽封送入蒸汽。3.2.5 调节系统新蒸汽速阀位于气缸前部，新蒸汽通过其进入蒸汽室。当机组正常运行时，速关阀中的油压克服弹簧力顶开阀门，出现故障时，油路中压力下降，阀门就立即快速关闭。调节气阀用来调节进气量，而进气量决定着汽轮机的转速和功率，调节气阀是用油压操纵的，各个阀碟挂在横梁上，横梁通过两根拉杆和一套杠杆机构被装在进气室前的油动机所带动。所有控制调节系统的信号变换机构都集中装在前轴承座旁边。汽轮机调速器采用Woodward505调速器。四、合成气压缩机操作规程

7、该压缩机是为xx公司年产10万吨甲醇装置合成气压缩机。压缩机与原动机由膜片联轴器联接，压缩机与汽轮机安装在底座上，整个机组采用润滑联合油站供油，压缩机的轴端密封采用鼎铭公司的干气密封，原动机采用汽轮机集团的冷凝汽轮机。4.1 离心压缩机型号的意义3BCL459压缩机为叶轮顺排布置、机壳垂直剖分结构，叶轮名义直径为450mm/438mm，合成气体依次进入八级叶轮进行压缩与循环气混合经一级叶轮压缩至出口状态。有中间气体冷却器。 3 合成段与压缩段叶轮背靠背布置 B 机壳为垂直剖分结构 CL 无叶扩压器 45 首级叶轮名义直径450mm 9 共9级叶轮4.2 离心压缩机定子及其组成 3BCL459型

8、压缩机是一种多级高压离心压缩机，机壳为垂直剖分式。压缩机主要由定子(机壳、隔板、密封、端盖) 、转子(主轴、叶轮、隔套、平衡盘、推力盘、联轴器等)及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。4.2.1机壳 3BCL459型压缩机的机壳，根据压力和介质的需要，采用锻钢材料制成.机壳在两端垂直剖分，用螺栓将两侧的端盖和机壳紧固在一起。为了具有良好的密封性，机壳端面要精加工，端面上铣密封槽，密封槽安装“O”型胶圈和加强环，具有良好的密封性。在机壳端面的上半部，每侧有两个装导杆的螺孔，每个导杆上安装有导向套环，在装拆端盖时起导向作用。保证在装卸端盖时不致碰坏机壳的密封和转子，这四个导杆还兼做固紧机壳和端盖的

9、螺栓之用。在机壳筒体的两侧伸出四个支腿，将压缩机支在底座上。在机壳的两个支腿上，有横向键槽，是为压缩机轴向定位之用，对于3BCL459型压缩机，在机壳下部外侧有两个立键，用于机器的横向定位。这些键能防止机壳位移，保持机器的良好对中，并能适应因温度变化而引起机壳热膨胀变形。轴承箱和端盖连成一体，这种结构可增加机壳的刚性。密封室装干气密封。轴承压盖是可拆卸的，在检查轴承时，只要拆掉轴承压盖即可，不必拆卸压缩机机壳。这种压缩机的进、出气管焊接在机壳上。它们的方向为垂直向上。机壳的底部有三个排污孔，用于排出压缩机运转时产生的冷凝液。4.2.2 隔板 3BCL459型压缩机隔板由ZG230-450材料制

10、造。 隔板的作用是把压缩机每一级隔开，将各级叶轮分隔成连续性流道，隔板相邻的面构成扩压器通道，来自叶轮的气体通过扩压器把一部分动能转换为压力能。隔板的侧是迥流室。气体通过迥流室返回到下一级叶轮的入口。迥流室侧有一组导流叶片，可使气体均匀地进到下一级叶轮入口。隔板从水平中分面分为上、下两半。隔板和隔板之间靠止口配合径向定位，各级隔板靠隔板束把合螺栓依次紧密地连在一起。隔板和机壳间的定位：径向靠进口和末级隔板的外径定位；轴向靠进口隔板、端盖及机壳的止口定位。出口隔板靠止口和螺栓把合固定在端盖上。4.2.3 级间密封 3BCL459型压缩机级间密封采用迷宫密封，在压缩机各级叶轮进口圈外缘和隔板轴孔处

11、，都装有迷宫密封，以减少各级气体回流。迷宫密封是采用锻铝制成，用这种较软的材料主要是为了避免损坏轴套和叶轮。为避免由于热膨胀而使密封变形，发生抱轴事故，一般将密封体做成带有L形卡台。 密封齿为梳齿状，密封体外环上半用沉头螺钉固定在上半隔板上，但不固定死。外环下半自由装在下隔板上。 4.2.4 平衡盘密封压缩机平衡盘上装有迷宫密封，这是为了尽量减少平衡盘两边的气体泄漏。对3BCL459型压缩机，其作用是减少末级出口和压缩机平衡气腔间的气体泄漏。结构与级间密封类似。4.3 转子及其组成压缩机的转子包括主轴、叶轮、轴套、轴螺母、隔套、平衡盘和推力盘等。4.3.1主轴 压缩机的主轴的主要作用是传递功率

12、，主轴应有一定的刚度和强度。4.3.2叶轮叶轮采用闭式、后弯型叶轮。叶轮与轴之间有过盈，热装在轴上。叶轮上的叶片铣在轮盘上，再把轮盖焊到叶片上。对较窄的叶轮，焊条伸到弯曲的叶片和轮盖相接处有困难，叶片可铣在轮盖上。把叶片焊到平坦的轮盘上比较容易。对更窄的叶轮，则采用开槽焊接。根据API617的规定，叶轮做超速试验。4.3.3 隔套隔套热装在轴上，它们把叶轮固定在适当的位置上，而且能保护没装叶轮部分的轴，使轴避免与气体相接触。且起导流作用。4.3.4 轴螺母轴螺母主要是起轴向固定作用。如轴向固定叶轮，轴端密封等等。4.3.5 平衡盘由于在叶轮的轮盖和轮盘上有气体产生的压差，所以压缩机转子受到朝向

13、叶轮入口端的轴向推力的作用。这种推力一般是由平衡盘来抵消的。对于3BCL459压缩机平衡盘装在最后一级叶轮相邻的轴端上。在设计时使残余的推力作用在止推轴承上，这就保证了转子在轴向不会有大的串动。4.3.6 推力盘叶轮一开始旋转，就受到指向吸入侧的力，这主要是因为轮盖和轮盘上作用的压力不同造成推力不等的原因。作用在叶轮上的轴向推力，将轴和叶轮沿轴向推移。一般压缩机的总推力指向压缩机进口，为了平衡这一推力，安装了平衡盘和推力轴承，平衡盘平衡后的残余推力，通过推力盘作用在推力轴承上。推力盘采用锻钢制造而成。4.4支撑轴承3BCL459型压缩机的支撑轴承，根据需要选用可倾瓦轴承。这种滑动轴承是由油站供

14、油强制润滑，轴承装在机器两端端盖外侧的轴承箱。检查轴承时不必拆卸压缩机壳体。在轴承箱进油孔处装有节流圈，或在前管路中有流量调节器根据运转时轴衬温度高低，来调整节流圈的孔径，或调节流量调节器阀开度控制进入轴衬的油量，压力润滑油进入轴衬进行润滑并带走产生的热量。可倾瓦轴承有五个轴承瓦块，等距地安装在轴承体的槽，用特制的定位螺钉定位，瓦块可绕其支点摆动，以保证运转时处于最佳位置。瓦块表面浇铸一层巴氏合金，由锻钢制造的轴承体在水平中分面分为上、下两半，用销钉定位螺钉固紧，为防止轴承体转动，在上轴承体的上方有防转销钉。4.5推力轴承止推轴承采用金斯伯雷型止推轴承。止推轴承的作用是承受压缩机没有完全抵消的

15、残余的轴向推力，以及承受膜片联轴器产生的轴向推力。根据需要止推轴承装在支撑轴承外侧的轴承箱。金斯伯雷止推轴承也是双面止推的，轴承体水平剖分为上、下两半，有两组止推元件，每组一般有6块止推块(特殊系列要多一些)， 置于旋转时推力盘两侧。推力瓦块工作表面浇铸一层巴氏合金，等距离的装到固定环的槽，推力瓦块能绕其支点倾斜，使推力瓦块均匀的承受挠曲旋转轴上变化的轴向推力。这种轴承一般情况下，装有油控制环，其作用是当轴在高速旋转时，可减少润滑油紊乱的搅动，使轴承损失功率减少。止推轴承的轴向位置，由调整垫调整，调整垫的厚度在装配时配加工。4.6 轴端密封轴端密封根据用户的要求选用干气密封。 干气密封是用于离

16、心压缩机的一种新型密封。干气密封可节省运行成本，排除了不定期的维修，避免了产品的污染(气体被油污染、或者油被气体污染)。因为没有密封油系统，因此减少了总重量，节省了占地空间。同时停车时不需要放空，运行时耗功极小，但价格较高。干气密封实质上是一对机械密封，它是流体通过动环和静环的径向接合面上的唯一通路实现密封。密封表面被研磨得非常光滑，转动的硬质合金环在其旋转的平面上加工出一系列螺旋槽。随着旋转，流体被泵入螺旋槽的根部，在此环形面形成密封的屏障，此密封屏障阻止流动，并增高压力。使动环和静环表面之间产生大约3m的间隙，此结果使得两个表面保持分离而不接触。这本身又导致了长寿命，在工作面没有磨损的可靠

17、密封。由于干气密封的结构形式和制造厂家比较多，具体说明请详见干气密封使用说明书。4.7 联轴器联轴器是连接主动轴和被动轴，传递运动和扭矩的一种装置， 在这台离心压缩机中使用的联轴器是膜片联轴器。膜片联轴器是在离心压缩机中采用的联轴器的一种，其最大的优点是：重量轻，综合补偿两轴相对位移的能力强，不需要润滑，维护方便。与齿式联轴器比较，无齿式联轴器的齿侧游隙，轻载启动性能好。膜片联轴器挠性元件是由一定数量的薄的金属膜片叠合成膜片组，金属膜片为环形，多边形，束腰形等形式。同一圆上的精密螺栓，交错间隔布置，与主从动安装盘连接。当机组存在轴向，径向，和角向位移时，膜片产生波状变形，膜片一部分伸长，另一部

18、分压缩，引起弹性变形，具有较强的综合补偿两轴相对位移的能力。4.8 联轴器护罩联轴器护罩由铸造铝合金铸造而成，属于封闭防火花型式，其主要作用是保护人身安全，防止异物进入联轴器，对有油润滑的联轴器还可起排油作用。4.9 底座压缩机底座由钢板焊接而成，目的是对压缩机、主驱动机提供支撑。 卡爪支座焊接到底座上以连接压缩机壳体卡爪（俗称猫爪）。这些卡爪支座也由钢部件焊制而成。为了操作者的安全，底座框架和机器进气口之间的自由区域应用网纹钢板盖住。如在合同中无具体规定，这一工作一般由用户自己进行。 根据合同规定，压缩机与主驱动机采用公用底座。4.10 振动、轴位移 4.10.1轴位移探头 为了监视压缩机转

19、子的轴向位置并在必要时向用户报警，在压缩机中安装有轴位移探头。探头按照涡流原理工作并安装在止推轴承侧。如果推力轴承不工作或轴位移过大，超出报警值，轴位移探头将发出报警，如超出停车值，压缩机的驱动机可自动停机。 4.10.2 轴振动指示器 为了监视压缩机转子的振动并在必要时向用户报警，在压缩机每一个缸中安装有四个振动探头，每侧两个并成90度夹角，探头按照涡流原理工作。如果压缩机转子的振动过大，超出报警值，振动探头将发出报警，如超出停车值，压缩机的驱动机可自动停机。在后者情况下，使用一个时间延迟继电器以保证在压缩机启动期间短期限的振动峰值不会导致意外跳闸。4.11 产品规格及主要参数4.11.1

20、压缩机设计工艺指标（1）排气量 226273Nm3/h（2）排气压力 5.4 MPa（A）（3）轴功率 3139kw（4）转速 12280r/min（5）冷却水耗量 693t/h（6）振动值 25.4m（7）轴位移 500m（8）轴承温度 105（9）油箱充氮 10Nm3/天（10）开停车用氮气 30kg/cm2 （A）（11）长期运行用氮气 7 kg/cm2 （A）（12）润滑油压力正常 0.25 MPa（A）（13）润滑油温度正常 35（14）干气密封一级密封气流量 50Nm3/h（15）干气密封泄露气流量 4 Nm3/h（16）汽轮机轴振动 50m报警（17）汽轮机轴振动 75m停车（1

21、8）压缩机轴振动 62.5m报警（19）压缩机轴振动 87.5m停车（20）汽轮机轴位移 0.5mm报警（21）汽轮机轴位移 0.8mm停车（22）压缩机轴位移 0.5mm报警（23）压缩机轴位移 0.7mm停车（24）汽轮机轴承温度 105报警（25）汽轮机轴承温度 115停车（26）压缩机轴承温度 105报警（27）压缩机轴承温度 115停车（28）油温 35正常（29）油温 55报警（30）一次油压设定值 1.1 MPa（G）（31）二次油压设定值 0.3 MPa（G）（32）润滑油过滤器压差 0.15 MPa报警（33）油压达到0.25 MPa（G）时，满足启动条件并参与开车联锁。（3

22、4）油压低于0.25 MPa（G）时，控制室发出声光报警，同时联锁启动备用油泵。（35）油压低于0.1 MPa（G）时，控制室发出声光报警，同时联锁停机。4.11.2 压缩机设计工况合成段循环段标准立方米/小时43908238780所需功率2295983转速（转/分）1243912439进口条件压力MPa（A）1.64.8温度（）4054.0分子量11.5312.97进口容积容量米3/小时30296028出口状况压力MPa（A）4.85.3温度（）11564.94.11.3 动力特性参数型号3BCl459段号段段段进口法兰尺寸ND250ND200ND300压力等级MPa（A）10.010.01

23、0.0结合面型式对焊锻钢法兰对焊锻钢法兰对焊锻钢法兰方向向上向上向上出口法兰尺寸DN200DN200压力等级MPa（A）10.010.0结合面型式对焊锻钢法兰对焊锻钢法兰对焊锻钢法兰方向向上向上向上临界转速 4200r/min500r/min4.11.4 原动机：汽轮机的主要参数型式冷凝式汽轮机型号NK25/28/25额定转速12793r/min最高连续转速13433 r/min转速围9596-13433 r/min跳闸转速14776 r/min试验转速14480 r/min进气压力3.14-3.45MPa(A)进气温度420-445排气压力0.01MPa进油温度43-48润滑油压0.23MP

24、a-0.27MPa调节油压0.8-0.9MPa瓦温度=100惰走时间3-5min4.11.5 压缩介质的成分气体分析（摩尔%）分子量合成气循环气氩2.0160.680.61氮气28.0162.5915.3二氧化碳44.017.969.95一氧化碳28.01620.699.59氢2.01667.9478.12甲烷16.0420.632.79乙烷30.068丙烷44.094丁烷58.12戊烷72.146氨0.05甲醇32.0420.49甲醇0.72总计100100平均分子量10.2988.3174.3自控系统机组控制采用美国GE公司推出的9070系统，本系统对压缩机的所有测点进行监控，做到显示，控

25、制，报警，联锁通过计算机画面进行操作。4.3.1保护措施 开车条件(1)润滑油压达到0.3MPa（G）(2)润滑油温度35(3)防喘振阀全开满足上述条件压缩机方可开车4.3.2 保护装置轴振动，轴位移，轴承温度，防逆流保护，油温报警，油过滤器压差报警，备用油泵启动等都设有报警，联锁。4.4 合成气压缩机的开车4.4.1启动前的准备工作，（1）仪表气的投用：投用仪表气源（来自空压系统）检查各变送器气源进口阀门，排污阀关，平衡阀关，检查各启动阀门气源阀开，检查各仪表控制点指示正确，试声光信号正常，检查各液位计上下阀开启，现场液位指示正常。（2）检查各电气信号指示正常，电，仪表信号指示状态一致，现场

26、及DCS紧停按钮均复位，并开启。（3）联系调度室通知循环水岗位，做好循环水投用前的准备工作，（4）DCS及现场检查阀门的开关状态（除已投用的仪表气系统以及一些停车条件下常开的阀门）均为开启状态。（5）接调度室通知后，投用循环水系统， A.进出系统循环水进回水总阀 B.开级间冷却器和油水冷却器上部排气阀，待排气阀无气体排出后关闭，开进口阀。 C.开凝汽器回水阀，开凝汽器上部排气阀，待上部排气阀无气排出，有水流出时关排气阀，开凝汽器出口阀。 D.开回路冷却器回水阀，开上部排气阀，当排出水中无气夹带时，关闭，开进水阀。（6）检查共用油站，油位正常，检查油箱油温正常（若油温低，可提前启动油站油泵，启动

27、电加热器进行加温）。（7）启动共用油站1#油泵，开充油阀给高位油箱冲油，充满后关闭。 观察油温，若偏低启动电加热器。 观察油压是否正常，油泵出口压力1.1MPa（G） 润滑油回油总管回油情况，控制供油总管压力0.3MPa（G） （8）检查主蒸汽输送管送上蒸汽隔离阀前所有导淋开启，根据排出的汽水情况调整阀门至适当开度，开隔离阀旁通，开旁通后管线上导淋疏水暖管。（9）蒸汽加热器投用前准备工作。开低压蒸气（1.3MPa（A）.200）外管总阀，开外管导淋疏水暖管，开界区管廊上蒸气阀，打开导淋疏水，关排气阀，关导淋。观察其蒸汽温度，压力若波动过大，开导淋阀进行疏水。（10）联系总调供应汽机凝汽器脱盐水

28、，现场两台冷凝水泵电机紧停按钮打开，用旁路阀向凝汽器冲脱盐水，缓慢开启冷凝泵进口阀，出口阀，开进口排气阀，待液位50-60%后关进口排气阀。开抽气器冷却器冷却水进口阀，待凝汽器液位冲至高位报警时，关旁路阀停止冲水。热井位报警高限报警+150mm 底限报警-150mm（11）冷凝液泵自动启动试验，1#泵紧停按钮复位，1#泵启动，控制室1#泵投主，2#泵投备，2#泵电机紧停按钮复位，2#泵自启动，双泵运行。同理2#泵电机运行，1#泵现场紧停按钮，控制室2#投主，1#泵投备，1#电机紧停按钮复位，1#泵自启，双泵运行。实验完毕，开导淋排液至正常后关导淋，开大气安全阀水封冲水阀，调整阀门开度，保证大气

29、安全阀排出口无大量水流出，控制室停2#泵，选2#泵备泵。（12）油泵双泵互联试验检查2#备用油泵紧停按钮复位，控制系统投自动，1#油泵投手动，开油压调节旁通阀，油压低于0.15MPa是报警，2#油泵启动。记下数据关油压调节旁通阀，恢复油压至正常。停1#泵选为备泵投自动，2#泵投手动，同理做1#自动2#手动试验。（13）润滑油压低跳车试验a.控制室通过汽轮机主联锁图，检查气机启动条件是否满足，不满足启动条件的将其切至旁路。b.通知505控制室按请求连锁投入（至DCS）按钮持续2秒，当DCS出现连锁投入信号后，DCS操作人员给速关阀电磁阀送电，505控制室检查速关阀电磁阀灯亮，电磁阀带电。c.现场

30、右旋下启动手柄建立启动油压。左旋启动手柄建立速关油压，速关阀打开。d.共用油站现场关小油压控制后截至阀，观察润滑油压，当总管润滑油压力报警记下数据（设计值为0.15MPa（G）当油压低值报警，速关阀关闭，记下数据（设计值为0.1MPa（G）恢复油压控制后截至阀，恢复润滑油压至正常。（14）现场打闸及DCS停车试验按建立速关油压步骤建立速关油压，打开速关阀，在现场按下停车手柄，速关阀关。同时建立速关油压，开启速关阀。DCS激活速关阀失电或DCS紧急按钮打闸，速关阀关闭。（15）速关阀电磁阀在线试验a.试验手柄向下按就地表盘A灯亮后，实验开关向右拧，速关阀电磁阀失电，505电磁阀指示灯灭，观察现场表盘，待速关油压泄尽后，实验开关向左拧，电磁阀重新带电就地表盘灯亮，待速关油压恢复正常后，松试验手柄，现场指示灯灭。b.试验手柄向上提，就地表盘B灯亮后，实验开关向右拧，速关电磁阀失