新型螺桿式壓縮機在氨合成系統中的應用

占　峰，鄭　露

(浙江晉巨化工有限公司　浙江衢州　324000)

?

新型螺桿式壓縮機在氨合成系統中的應用

占峰，鄭露

(浙江晉巨化工有限公司浙江衢州324000)

摘要為滿足稀氨水減產計劃的要求，選用KLD236型螺桿冰機替代原WYJZ3KA25型螺桿式壓縮機。改造后，在冰機系統負荷隨需求大幅波動的情況下，新壓縮機機組較改造前節電能力仍穩定在13%～18%，單臺冰機現場噪聲較改造前降低了約15 dB，節電和節水效益明顯。

關鍵詞螺桿式壓縮機氨合成系統節能應用

Use of New Type Screw Compressor in Ammonia Synthesis System

Zhan Feng, Zheng Lu

(Zhejiang Jinju Chemical Co., Ltd.Zhejiang Quzhou324000)

AbstractIn order to meet the requirement of yield reduction plan of dilute aqueous ammonia,KLD236 type screw compressor is selected to replace original WYJZ3KA25 type screw compressor. After the revamp, under such condition that the load of refrigerator system rises and falls greatly with the change of requirement, power saving capability of the new compressor unit remains stable at 13%～18%, compared to that before revamp, the noise of a single set of refrigerator decreases about 15 dB than that before revamp, having significant power saving and water saving benefits.

Keywordsscrew compressorammonia synthesis systemenergy savinguse

液態氨是浙江晉巨化工有限公司(以下簡稱晉巨公司)的主要產品，因其液態汽化潛熱較大且價格相對低廉，故將其作為循環冷凍的中間介質應用于生產工藝中。用氨單位采用液氨汽化吸熱后，產生的氣氨經管道輸送至晉巨公司合成氨車間冰機系統，由工業冷凍螺桿式壓縮機(以下簡稱冰機)對氣氨進行壓縮，排氣經水冷器換熱、冷凝、液化后進入收集器，再通過管道分別輸送至各用氨單位重復使用。

1改造背景及目的

1.1改造背景

冰機系統在用設備為冷凍螺桿式壓縮機，其中2臺于2001年7月投用，型號為WYJZ3KA25，設計制冷量為1 649 kW，額定功率為450 kW。

根據晉巨公司稀氨水減產計劃的要求，需增加冰機系統的負荷，在現有冰機系統整體制冷能力存在瓶頸的情況下，系統電耗將明顯上升。通過對冰機系統各臺設備運行狀況及相關工藝參數的分析，在稀氨水減產計劃實施后，冰機系統的制冷能力將無法滿足要求，其進口氣氨總管壓力和溫度必然升高，同時還會影響后續氨合成效率。

1.2改造原因及目的

改造原因：①WYJZ3KA25型冰機投用時間早、運行時間長，部分零部件老化，存在氣氨外漏、換熱及分離效果偏差、油路系統滲油等問題；②容積效率降低，單機整體制冷能力下降，噸氨制冷能耗增加；③通過技術改造以減少設備檢修頻次，避免因設備老化帶來的環保和安全隱患。

為達到提高冰機系統液化氣氨的生產能力、降低系統噸氨液化的制冷能耗，晉巨公司計劃更新1臺WYJZ3KA25型冰機，改用浙江開山壓縮機股份有限公司(以下簡稱開山公司)生產的KLD236型螺桿冰機(壓縮機型號CT- 206M)。KLD236型螺桿冰機設計蒸發溫度為-5 ℃，冷凝溫度為40 ℃，制冷劑為氨，采用管殼式水冷油冷卻器，機組運行環境為Ⅱ區防爆，并承諾在保證可靠運行的前提下節電量≥10%。

2設備性能及工藝參數對比

改造前、后冰機性能對比見表1，改造前、后實際運行工藝參數見表2。

表1改造前、后冰機性能對比

項 目KA25系列螺桿冰機(改造前)KLD236系列螺桿冰機(改造后)額定電壓/kV66額定功率/kW主機450,供油系統5.5主機450用水裝置油冷器、電機油冷器(電機采用風冷)可靠性電機和聯軸器維護、檢修頻率高目前暫無電機及聯軸器檢修記錄環保稀油站存在漏油現象,存在環保隱患無稀油站設計制冷量/kW16491663

注：1)KLD236系列螺桿冰機運行時不啟動輔助油泵。

表2改造前、后冰機實際運行工藝參數

項 目KA25系列螺桿冰機(改造前)KLD236系列螺桿冰機(改造后)吸氣量/(m3·h-1,標態)54005900進氣壓力/MPa0.210.21平均進氣溫度/℃1212平均主機電流/A52.750.9排氣壓力/MPa1.481.48排氣溫度/℃7884

3改造后運行情況

2015年6月下旬，晉巨公司合成氨車間6#工業冷凍壓縮機組節能改造項目建成，KLD236系列螺桿冰機投入運行。7月初，合成氨車間生產負荷增大，此時環境溫度高達34 ℃，根據實際生產情況及用氨單位對液氨的需求，冰機系統負荷隨需求大幅波動，但機組較改造前節電能力仍穩定在13%～18%，遠超考核指標(10%)。此外，據現場測定，改造后單臺冰機現場噪音較改造前降低了約15 dB。

4經濟效益

4.1節電效益

按年運行8 000 h、電價0.7元/(kW·h)計算如下。

(1)改造前、后額定電功率相同，假設改造前、后單臺冰機的實際運行功率一致。根據表2中吸氣量數據，運行過程中氣量增加的部分即為單臺冰機帶來的節電量，則單位小時節電量=[(5 900-5 400)/5 400]×52.7×6×1.732=50.709(kW)，年節電405 672 kW·h，年節約電費28.397萬元。

(2)實際運行時，KLD236系列螺桿冰機的電耗比KA25系列螺桿冰機低18.702 kW(根據表2中平均主機電流降低量計算)，則年節約電費10.473萬元。

(3)KA25系列螺桿冰機運行時，輔助油泵同時運行，其功率為5.5 kW；而KLD236系列螺桿冰機運行時不啟動輔助油泵，則此項年節約電費3.080萬元。

以上3項合計，年節電效益為41.950萬元。

4.2節水效益

改造前，電機采用水冷卻，單位小時水耗約8.2 t/h。改造后，電機冷卻采用風冷，按單臺冰機年運行8 000 h、水價1.2元/t計，則年節水效益7.872萬元。

5結語

從實際總節能效益來看，采用浙江開山壓縮機股份有限公司生產的工業冷凍壓縮機組進行節能改造的性價比極高，實現了產品可靠性與節能效率的完美結合，具有行業推廣價值。

(收到修改稿日期2016- 01- 28)

中圖分類號:TH455

文獻標識碼:B

文章編號：1006- 7779(2016)02- 0048- 02