合成氣壓縮機防喘振系統波動原因分析

張建明

(大慶石化工程有限公司, 黑龍江省 大慶市 163714)

1 流程概述

凈化后的合成氣經過合成氣壓縮機入口分離器(104-F)分離水分后進入合成氣壓縮機(103-J)低壓缸進行壓縮。低壓缸出口氣體依次經過三個中間冷卻器(136-C、116-C、129-C)的管側，分別被去甲烷化的工藝氣、冷卻水和氨冷凍劑冷卻。從129-C出來的氣體被冷卻到10 ℃，然后，進入段間高壓缸入口分離器(105-F)將冷凝下來的水分離出來。氣體從105-F出來后進入分子篩系統。

分子篩系統中109-DA/DB采用并聯操作，運行周期為48 h。在一臺運行時，另一臺用20.5 h再生、3.5 h冷卻降溫備用。

從109-D出來的合成氣被引到103-J的二段吸入口，合成氣在103-J的高壓缸被壓縮，壓力提高到13.021 MPa；然后在缸內最后一級葉輪入口與來自換熱器120-C的低溫循環氣混合，被繼續壓縮到14.101 MPa，再經169-F分離油液后送往合成塔。

169-F的下游，設有冷卻水換熱器(134-C)，作用是冷卻返回103-J循環高壓缸和循環缸的防喘振循環氣。防喘振循環氣被冷卻水冷卻后，經過循環氣調節閥FV-8和FV-15，再回到103-J循環高壓缸，完成整個循環。103-J高壓循環段防喘振裝置由FRC-15控制調節閥實現。

防喘振的控制方式，設置有自動、半自動和手動三種方式。自動方式下，喘振控制輸出為自動控制輸出。在手動方式下，輸出閥位由操作人員手動輸出。半自動狀態下，手動控制值與喘振控制輸出值選高值輸出。

2 波動現象

2019年8月16日04:12，合成裝置103-J防喘閥FRC7出現波動前的相關參數如下：

負荷99%，PRC4壓力 2.29 MPa，103J轉速10 285 r/min，PRC25壓力4.06 MPa， FRC7、 FRC8和FRC15閥位都是0, 流量(標準狀態， 下同)分別為159.7 km3/h、 146.8 km3/h和613.8 km3/h, 低壓缸出口壓力PR1032指示為6.23 MPa。

04:14:57，FRC7流量先開始波動，由161.5 km3/h上升到171.7 km3/h， 04:15:00又上升到196.3 km3/h，現場確認FRC-7閥門未開。……