合成气压缩机工艺技术规程Word格式.docx

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2、干气密封系统流程简述

103-J干气密封系统的密封气体组成主要是由外供氮气和自身的工艺气体组成，以下将就这两种密封气体分别叙述其相关流程。

2.1.外供氮气流程说明

从外工段送来的低压氮气0.37MPa（G），温度在30℃左右，进入干气密封控制系统。

首先两组过滤器，一开一备，过滤精度在1微米。

这两组过滤器可以有三通阀进行相互切换，过滤器的压差计有两个，一个现场压差计PDI-5309，远程压差计PDIT-5238。

当压差升高时，需要切换到备用过滤器，原来的这组更换滤芯。

从过滤器出来的干净氮气进入自力式调节阀PCV-5307，此阀门将调整阀后压力为0.3MPa（G）。

调整压力后的氮气分成两路，一路去低压缸，另一路去高压缸。

去低压缸和高压缸的每一路氮气又被分成二级密封气和隔离气。

低压缸流程叙述如下：

2.1.1.二级密封气经过单向阀进入两位自调阀FV-5239，分别经过两个直径为2MM的限流孔板、截止阀、单向阀后，进入低压缸两侧的二级密封，二级密封气管线上安装有安全阀，当

压力超过0.45MPa（G）时，安全阀打开，放空。

二级密封气在进入二级密封后，分成两部分，一部分向外泄露，与隔离气泄露过来的氮气一起进入二级放空管线中，被引到安全区域排放到大气中。

另一部分二级密封气轴承密封向里泄露，与一级密封泄露出来的密封工艺气混合

后，被一级密封泄露气1寸管线引出，经过限流孔板FO-5249（高压侧）和FO-5250（低压侧）

，再经过自力式压力调节阀PCV-5247（高压侧）和PCV-5248（低压侧）的调整，调整为阀前压力0.15MPa（G），高、低压侧两路汇合，被引到火炬烧掉。

2.1.2.隔离气主要作用是防止润滑油进入干气密封的密封面而损坏密封，所以被称作隔离气。

氮气沿着管道分别经过直径为1.8MM的限流孔板（低压缸高压侧：

FO-5243，低压缸低压侧：

FO-5244，高压缸高压侧：

FO-5269，高压缸低压侧：

FO-5270）后，被送到压缩机两侧的三级密封面，分成两部分，一部分向外泄露，进入润滑油的回油管道流到油箱中，从油箱上方的放空管道排到大气中。

另一部分氮气沿着转子的轴向里泄露，与二级泄露气混合后引到安全地区排放。

2.1.3.高压缸的二级密封气分别经过两个直径为2MM的限流孔板FO-5281、FO-5282、截止阀、单向阀后，进入高压缸两侧的二级密封，二级密封气管线上安装有安全阀，当压力超过0.45MPa（G）时，安全阀打开，放空。

二级密封气在进入二级密封后，分成两部分，一部分向外泄露，与隔离气泄露过来的氮气一起进入二级放空管线中，被引到安全区域排放到大气中。

另一部分二级密封气轴承密封向里泄露，与一级密封泄露出来的密封工艺气混合后，被

一级密封泄露气1寸管线引出，经过限流孔板FO-5276（高压侧）和FO-5275（低压侧），再经过自力式压力调节阀PCV-5274（高压侧）和PCV-5273（低压侧）的调整，调整为阀前压力

0.15MPa（G），高、低压侧两路汇合后，再与低压缸一级泄漏气汇合在一起，被引到火炬烧掉。

2.2.自身密封气体流程说明

自身密封气体是来自压缩机正常运转时高压缸出口的高压合成气，压力在15.58MPa（G）。

从出口管安装1寸管道，合成气被引出，经过单向阀后，与开车用高压氮气（压力在

4.0MPa（G）左右）汇合一起，再分成两部分，一部分去低压缸，另一部分去高压缸。

开车用高压氮气的作用主要是开车前，压缩机缸体内开始充压，此时机组本身并不产生高压密封气，需要外供高压氮气提供密封气，才能保证干气密封的安全开车。

在机组停车缸体未泄压时，也需要用高压氮气来做密封气。

由于高低压缸的自身密封气流程基本一致，以下就高压缸密封气流程进行说明。

密封气体经过一个单向阀后，进入压差调节阀PDY-5284和旁路2MM的限流孔板FO-5285，压差调节阀PDY-5284是控制密封气压力要始终高于高压缸平衡管后压力0.25MPa（G）左右。

经过调整后的密封气进入过滤器，过滤器有两组，一开一备。

当过滤器堵塞压差高于

0.05MPa（G）时，需要对过滤器进行切换，更换滤芯。

经过过滤的干净密封气进入高压缸两侧的直径2.8MM的限流孔板FO-5290和FO-5291后进入一级密封面，一部分减压泄露入平衡管，返回到高压缸入口，另一部分向外泄露与二级来的氮气混合进入排放管道，经过直径9MM的限流孔板FO-5275和FO-5276、压力控制阀PCV-5273、PCV-5274后，送到火炬燃烧。

3、蒸汽系统流程说明

来自锅炉车间的高压过热蒸汽（压力8.9MPa（G），温度520±

10℃）经过透平入口前的截止阀、速关阀、主汽阀的调整后，进入透平缸体，冲动转子旋转做功，带动压缩机转子旋转。

根据各级蒸汽管网的流量平衡情况，从透平的中间一级抽出一部分（约56T/H）次中压蒸汽

（压力1.5MPa（G），温度318℃）进入减温器，通过加入一定量的锅炉给水，控制在压力1.3MPa（G），温度220℃进入次中压管网中，其余蒸汽继续在透平内做功，从排汽管道排出，这部分蒸汽也被称做乏汽，送到空气冷却器中。

乏汽在进入空气冷却器之前先将夹带的冷凝液分离汇集在热井内，分离完冷凝液后的乏气经排汽母管进入空冷器，在空冷器中乏汽与空气进行热交换冷凝后变成冷凝水，汇集在汇流管中，流入凝结水箱，由凝结水泵（两台，一开一备）分别送至抽气器冷凝器和疏水膨胀

箱进行喷淋。

从抽气器冷凝器换热出来的凝结水送至冷凝液管网，少部分回流到凝结水箱以保证凝结水箱液位的稳定。

在疏水膨胀箱中，凝结水通过喷头的作用，形成雾状分布，可以洗掉从各疏水导淋来的蒸汽中绝大部分蒸汽，不能洗下来的蒸汽和不凝气体与乏汽混合进入空冷器换热器。

疏水膨胀箱中洗下来的冷凝液进入热井，由疏水泵（两台，一开一备）输送到凝结水箱内。

乏汽冷凝后，体积急剧收缩，迅速从气态冷凝成液态，体积缩小近千倍，压力迅速降低，形成负压（-75KPa左右），可增加动力蒸汽的可用焓，使得透平的做功效率提高。

为保证机组开车和正常运行时冷凝系统的真空度，设有真空抽气装置。

起动抽气器功率比较大，用于汽轮机起动前抽出冷凝系统的空气，建立真空，使转子易于冲动；

两级抽气器用于正常运转过程中抽出冷凝系统内积聚的不凝性气体，维持冷凝系统内的真空。

由两级抽气器抽出的少量蒸汽和不凝气送入一、二级抽气冷凝装置，少量蒸汽冷凝为液体通过疏水阀汇集到凝结水箱内，不凝气就地排放。

为了防止正常运行过程中透平进汽端轴封泄漏高压蒸汽，排汽真空端空气从轴封进入缸内，在两端轴封上连接有汽封管线，由1.3MPa（g）的蒸汽作为密封气。

前汽封为正压汽封，绝大部分漏汽从其中间部位抽出，只有少量的蒸汽通过出汽端的冒汽管排到轴封抽气管道中。

后汽封为负压汽封，其作用是阻止空气进入汽缸。

在汽封中部开有接口，从这里通入比大气压稍高的密封蒸汽，它进入汽封后分成反向的两股，一股流入汽缸，另一股通过冒汽管排入轴封抽气管道中，从而阻止了空气进入汽缸，防止破坏真空。

在汽封洼窝的最低处开有疏水孔，用以排除凝结水。

两端泄漏蒸汽进入轴封抽气管道后，进入轴封抽气冷凝器（格兰德冷凝器）进行冷却，绝大部分蒸汽形成冷凝液，冷凝下来通过冷凝器的排液管道排放到地沟，不凝气体被轴封抽气器抽出排放到大气中。

4、工艺气系统流程说明

在正常工况下，来自净化工段的合成气，供气压力为2887kPa（A），温度35℃。

合成气体进气在进入合成气压缩机前，先通过合成气压缩机入口缓冲罐1153-D。

在缓冲罐出口设有PIC-1004压力调节阀，防止压缩机跳车时造成前系统超压或稳定系统压力波动。

还设有安全阀PRV-153D可以防止在PIC-1004故障时系统超压。

缓冲罐153-D主要不是用于分离液体，主要起到缓冲稳压作用，但也设有缓冲挡板、除雾器和高液位报警LI-1108和LI-1109，还有低点导淋用于排液。

缓冲罐入口设有分析仪表AI-1002和AI-1003。

分析仪表AI-1002用于分析合成气的氢气、

氮气、甲烷、氩气、氢氮比、一氧化碳和二氧化碳。

AI-1003是氧气分析仪，用于分析送来的合成气体中的微量氧气。

还设有一个手动取样点。

进入103-J的气体经过一个累积流量计FI-1001，可以测量显示合成气的瞬时流量和累积总流量，并经过PI-1004和TI-1003的压力和温度校正，确保流量的准确性。

送来的合成气体在经过XV-1105切断阀后，首先由PI-5319A/B两个压力测量取压阀，测得的信号由PIC-5319显示压力并反馈到103-J速度调节器SIC-5319形成窜级调节回路，正常运转当投用串级调整时，可以通过自动调整合成气压缩机103-J 的转速来稳定压缩机入口压力。

合成气体由FI-5320进行流量计监测，当该入口流量小于喘振流量或压缩机喘振时，低压缸的防喘振阀门FV-5320自动打开，补充入口气量防止发生喘振，由TI-5321进行温度校正、PI-5323进行压力校正，以保证流量准确。

合成气体再经过一个入口过滤器，压差表PDI-1046测量过滤器的前后压差。

经过过滤器后，气体进入103-J低压缸中，被压缩到7000kPa（A），出口温度在152º

C左右。

低压缸出口管道上设有温度测量点TI-5325A/B/C，这

3个测量点可以反映出低压缸的工作情况，所以设有三选二的高温跳车联锁。

低压缸出口管道还设有温度测量点TI-5328和PI-5329，这两个信号也参与FI-5320的流量校正。

低压缸出口管道设有一个放空阀门PV-5350，用以防止出现低压缸出口压力超压的情况以及开停车置换。

然后，气体通过压缩机的段间冷却器116-C，合成气被冷却水冷却到35º

C。

一股气体由防喘振阀门FV-5320（满负荷正常全关）控制返回一段入口，保护机组安全运转。

另一股合成气体经过单向阀、切断阀XV-5361、流量孔板FV-5330进入高压缸。

在高压缸进口管道上还设有温度点TI-5331、PI-5333，对FV-5330进行温度和压力的校正。

高压缸进口管道上安装有过滤器，通过过滤器前后的压差PDI-1047可以看出过滤器的堵塞情况。

经过过滤器后，气体进入高压缸二段，将合成气体压缩至14800kPa（A），温度136 º

C左右，从高压缸二段出口引出，经过测温点TI-5356A/B/C（三选二停车联锁）以及TI-5352和PI-5353（温度和压力校正FV-5330流量计）后，与来自合成回路的循环气体混合，再进入第三段（循环段）。

循环段入口管道也设有温度点TI-5341和压力点PI-5342，可以对FV-5340流量进行温度压力校正。

在三段（循环段）入口也设有过滤器，通过过滤器前后的压差PDI-1048可以测出过滤器的堵塞情况。

循环段管道上设有HV-1019放空阀，可以手动打开调整循环段的压力。

同样设有防喘振阀门FV-5330流量低时打开，气体可以返回二段入口，保护高压缸安全运转。

合成气体在经过过滤器后，进入循环段中被压缩至15512kPa（a），温度在66º

C左右送往合成

系统。

出口管道上设有压差测量PDI-5351A/B/C，用以监测二段出口与循环段出口之间的压差，此压差信号联锁隔板保护阀HV-5351，在压差高于设定值时，HV-5351自动打开，保护设备。

HV-5351同时可以用来调整系统负荷。

合成气经温度测点TI-5358和压力设点PI-5360用以对FV-5340进行温度和压力校正，在循环段出口管道上设有防喘振阀门FV-5340，在循环段入口流量FI-5340低于喘振流量或发生喘振是自动打开，气体返回循环段入口，保护机组的安全运行，这股气体进入124-C进行冷却。

在循环段出口管道上设有放空管线，由压力调节阀PV-5362控制调节，用以稳定出口压力。

出口设有安全阀循环段出口超压的情况下（压力大于16.275MPa（A））打开泄压。

第二章 技术参数

一、重要设计数据

1.

103-JT技术参数

型号级数

正常转速设计转速

最大连续转速第一临界转速调速范围

最高允许转速：

超速脱扣转速：

5EH-6BD

6 级

13412

13508

14183

5250

r/min

r/minr/minr/min

9456～14183 r/min

14183 r/min15459r/min

15601r/min

功率：

正常入口蒸汽：

调速器

protech203

设计：

正常：

流量压力温度压力

15153 KW

13208 KW

197068 Kg/h

11.87 MPa.G

正常抽汽蒸汽：

温度

最大抽汽流量排汽蒸汽：

温度

最大排汽流量

505

4600

382

℃

KPa.G

压力

220000Kg/h

90 mmHg.A

49.4 ℃

30000Kg/h

1.1.1.1 103-J技术参数

型号：

LP：

4V-7；

HP：

4V-7S

级数：

7级；

6+1

最大连续转速 14183r/min

一阶临界速度：

5900r/min

HP：

5550r/min

轴端密封型式：

干气密封

设计工况

项

目

1

2

循环入口

3

重量流量kg/h（干）

69792

216636

286428

入口条件

压力 KPaA

3185.3

7889.4

14815.3

温度 ℃

1.0

38.0

30.0

52.0

分子量

8.59

10.25

9.79

Cp/Cv （K1）

1.415

1.437

1.465

1.483

压缩系数

（Z1）

1.012

1.037

1.072

1.074

入口容积流量m3/

h

5885

2764

3857

5481

出口状态

7909.9

15487

102.7

117.9

57.5

cp/cv（K1）

1.434

1.495

1.489

压缩系数（Z1）

1.086

1.079

所需功率（含全部损失）KW

6842

5614

1319

转速 r/min

多变效率 %

82.7

77.6

81.6

正常工况

项 目

重量流量Kg/h（干）

66469

206321

272790

7876.9

14799.5

52.1

入口容积流量m3/h

5604

2636

3677

5227

7897.4

103.1

118.4

57.7

1.085

6546

5387

1275

82.2

77.2

82.1

二、工艺参数

1、主要工艺控制指标

表2-1 主要工艺控制指标一览表

序号

指标名称

仪表位号

单位

设计值

调节范围

公司控值

备注

冷凝液泵出口压力

PI-9045

MPa（g）

凝结水箱液位

LI-9041

%

凝结水箱压力

PI-9041

MPa（a）

4

热井液位

LI-9001

5

风机KN-9011

振动

VI-9011

μm

6

润滑油温度

TI-9011

7

电机电流

8

风机KN-9012

VI-9012

9

TI-9012

10

11

风机KN-9013

12

13

14

风机KN-9021

VI-9021

15

TI-9021

16

17

风机KN-9022

18

19

20

风机KN-9023

21

22

23

1列左侧凝结水温度

TI-9014

24

1列右侧凝结水温度

TI-9015

25

1列抽气温度

TI-9016

26

2列左侧凝结水温度

TI-9024

27

2列右侧凝结水温度

TI-9025

28

2列抽气温度

TI-9026

29

103-JT入口温度

TI-3001

520

30

103-JT入口压

PI-3001

MPa（A）

8.9

力

31

103-JT抽气温度

TI-3003

32

103-JT抽气压力

PI-5204

1.5

33

103-JT排气温度

56

34

103-JT排气压力

PI-5206

0.025

35

103-JLP入口

TI-5321

36

PI-5319

2.887

37

103-JLP出口