降低L5.5—20/18型煤壓機檢修率探討

摘要：燃氣制氫車間第一制氫站1#、2#煤壓機由于設備老化嚴重，可開動率大大降低。文章介紹了L5.5-20/18型煤壓機在本鋼燃氣廠的運行狀況，分析了影響其可開動率的因素，提出了改進方案并加以實施，有效地降低了其檢修率。

關鍵詞：煤壓機；檢修率；燃氣制氫車間；開動率；停機檢修 文獻標識碼：A

中圖分類號：TD444 文章編號：1009-2374（2015）33-0151-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.081

1 概述

燃氣制氫車間第一制氫站1#、2#煤壓機于1996年4月由北京一通公司生產(chǎn)制造，其型號為L5.5-20/18，近幾年來由于設備老化嚴重，可開動率大大降低，月修率達50%。通過分析，首先是由于設備關鍵備件經(jīng)常發(fā)生故障導致停機檢修；其次是來源介質(zhì)雜質(zhì)較多，間接引發(fā)設備故障；最后就是潤滑方面的影響。本文針對此三大方面問題進行了分析，并加以改進說明，有效地降低其檢修率。

2 設備結構及參數(shù)

2.1 結構

L5.5-20/18煤氣壓縮機，其排氣量為20m3/min，額定排氣壓力為1.8MPa，壓縮機為L型三級三缸水冷式，一級為立列，二級和三級為串聯(lián)的臥列，立列的向軸端為工作腔，內(nèi)裝吸排氣閥各三個，臥列的向軸端為二級工作腔，內(nèi)裝吸排氣閥各兩個，臥列的向蓋端為三級工作腔，外裝吸排氣閥各兩個。

在臥列的二級活塞及三級活塞之間的容腔，為平衡腔與立列缸蓋側聯(lián)通并通進氣。

壓縮機的旋轉(zhuǎn)方向，從電機側看壓縮機時，曲軸應順時針方向旋轉(zhuǎn)。壓縮機的旋轉(zhuǎn)方向，從電機側看壓縮機時，曲軸應順時針方向旋轉(zhuǎn)。壓縮機啟動前打開旁通管路截止閥，使壓縮機入工作狀態(tài)。

壓縮機工作時，煤氣經(jīng)緩沖罐吸入一級氣缸，被壓縮到0.2～0.24MPa，壓力排至集氣罐引出經(jīng)冷卻器分離后吸入日統(tǒng)計氣缸，被壓縮到0.72～0.76MPa，壓力排至二級冷卻器分離進行冷卻之后，吸入三級氣缸壓縮額定工作壓力1.8MPa排出，經(jīng)管道中的止回閥進入后冷卻器。

壓縮機旁通管路即在壓縮機吸氣口和三級排氣口之間設置一連通管路，管路中間設置一截止閥，其作用是保證壓縮機輕啟輕停，旁通管路裝置由用戶自備。

2.2 參數(shù)

型號：L5.5-28/18

排氣量：28m3/min 吸氣壓力：7～15kPa

吸氣溫度：≤40℃ 油壓：0.15～0.30MPa

水壓：0.15～0.30 MPa 油溫：≤70℃

排氣壓力：一級0.20～0.28MPa 排氣溫度：一級≤160℃

二級0.65～0.80MPa 二級≤140℃

三級1.80MPa 三級≤140℃

各級回水溫度：≤40℃

各級排氣溫度：≤40℃

功率：250W

轉(zhuǎn)數(shù)：490r/min

級數(shù)：三級

額定電壓：380V

額定電流：400A

3 L5.5-20/18煤壓機工作原理

該類型煤壓機為角式三級壓縮，便于檢修，其中一級壓縮氣體壓力達到0.20～0.24MPa、二級壓縮氣體壓力達到0.72～0.76MPa、三級壓縮氣體壓力達到1.8MPa，當活塞向右移動時，氣缸中活塞左端的壓力略低于低壓燃氣管道內(nèi)的壓力下時，吸氣閥門被打開，燃氣在P1的作用下進入氣缸內(nèi)，這個過程稱為吸氣過程；當活塞返行時，吸入的燃氣在氣缸內(nèi)被活塞壓縮，這個過程稱為壓縮過程；當氣缸內(nèi)燃氣壓力被壓縮到略高于高壓燃氣管道內(nèi)壓力P2后，排氣閥即被打開，被壓縮的燃氣排入高壓燃氣管道內(nèi)，這個過程稱為排氣過程。至此，壓縮機完成了一個工作循環(huán)。其中當氣缸一段吸氣時，二段開始壓縮至排氣，當氣缸一段壓縮時，二段開始吸氣，當氣缸一段排氣時，二段吸氣止開始

壓縮。

圖1

4 常見故障及改進措施

第一，三級吸、排氣閥由于長時間閥片振動密封不嚴泄漏，造成氣體串缸，導致二級超壓放空，機組停機。經(jīng)過分析，由于該吸排氣閥材質(zhì)為鑄鐵件，極易發(fā)生碎裂，造成密封不嚴，為改善密封性能，采用鑄鋼鍛造，確保了材質(zhì)的硬度及耐磨度，極大地提高了密封性能。

第二，一、二、三級冷卻器冷卻面積小，導致各級排氣溫度較高，同時由于溫度高，易造成焦爐煤氣內(nèi)銨鹽析出，堵塞煤氣管道，使機組停機。為改善該冷卻器問題，針對介質(zhì)高溫、含銨鹽等特點，采用新型冷卻器，體積小，換熱面積大，內(nèi)置銅制列管，既提高了冷卻效果，又節(jié)省了設備占用空間，同時也便于檢修。如表1自2014年8月更換新型冷卻器后冷卻效果明顯，數(shù)據(jù)是與7月進行的對比分析。可見新型冷卻器每級平均溫度均降低7℃左右，效果明顯。

第三，通過改善來源用戶脫硫系統(tǒng)狀況，降低來源焦爐煤氣H2S含量，提高介質(zhì)純潔度，減小設備備件腐蝕度，提高設備耐久度。來源用戶采用4個脫硫罐進行對焦爐煤氣脫硫，脫硫劑使用時間較長，對其進行了更換。經(jīng)過采樣比對分析，發(fā)現(xiàn)脫硫效果明顯提高。

第四，潤滑系統(tǒng)對設備的影響。潤滑油有以下四個方面作用：（1）減輕滑動部位的磨損，延長零件壽命；（2）減少摩擦功耗；（3）冷卻作用，可導走摩擦熱，使零件的工作溫度不過高，從而保證滑動部分必要的運轉(zhuǎn)間隙，防止接觸面被燒傷；（4）密封汽缸的工作容積以提高活塞和填料箱的密封性。根據(jù)潤滑油的這些作用，結合實際管理中的經(jīng)驗，我們發(fā)現(xiàn)潤滑油的這些作用都直接或間接地與壓縮機的效率有關，同時了解到它的質(zhì)量對潤滑作用起主要作用，也就是間接影響煤氣壓縮機的效率，運行中溫度影響油質(zhì)比較嚴重，眾所周知，高溫是煤氣壓縮機的一大特點。在高溫下潤滑油的黏度將會急劇下降，而且氧化速度顯著加快，同時產(chǎn)生溶解于油的液態(tài)氧化物和不溶于油的氧化物溶渣。為此我們進行定期對油品化驗，如發(fā)現(xiàn)油品指標出現(xiàn)波動，立即進行油品更換，從而保證了設備的良好潤滑性，極大地降低了對設備零件的損耗。

5 結語

通過對一氫站L5.5-20/18型煤壓機來源介質(zhì)純度改善、三級吸、排氣閥材質(zhì)加強、冷卻器升級，設備故障停機率明顯降低，由原來的8次/月的檢修率降低到了平均4次/月的檢修率，按照每次檢修費用為0.5萬元，則每月節(jié)約成本2萬元，全年節(jié)約檢修成本24萬元。

作者簡介：王兆南，男（滿族），遼寧本溪人，本鋼能源總廠工程師，研究方向：燃氣。

（責任編輯：蔣建華）endprint