干式螺桿壓縮機改為噴液螺桿壓縮機的工業應用

范鐵生

（中國石油大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶163714）

某石化公司制氫裝置的螺桿式壓縮機是制氫裝置的解吸氣壓縮機，由上海壓縮機有限公司制造，型號為LG-70/6。該壓縮機為干式螺桿壓縮機，雙螺桿結構，2級壓縮，工藝介質為尾氣。在改造前運行中存在排氣溫度高的現象，在夏季該機排氣溫度最高可達118℃（120℃報警，125℃聯鎖停機，原報警和停機為115℃和120℃。為了降低壓縮機的排氣溫度，修期間將該機組改為濕式螺桿壓縮機，即向機體內噴入一定量的除鹽水，達到降低排氣溫度的目的。改造后，如不投除鹽水噴液，機組也可以正常運行，即恢復到未改造前的狀態，排氣溫度也恢復到未改造前［1～3］。

1 改造內容

（1）從制氫壓縮機廠房南側除鹽水線上引分支到壓縮機廠房，在螺桿機1級、2級缸體分別增加噴液閥TCV1803、TCV1809，向缸體內部噴除鹽水降低1、2級排氣溫度；

（2）更換1級冷卻器，提高冷卻效果；新加1級分離器，增加1級分離器液位控制閥LCV1801；

（3）更換2級冷卻器，提高冷卻效果；更換2級分離器，增加2級分離器液位控制閥LCV1802；

（4）原螺桿機電機功率為500 kW，改造前基本處于滿負荷運行狀態，經過主機廠上海大隆機器廠的核算，改造后壓縮機的軸功率為495 kW，聯系佳木斯電機廠后，將電機擴容至630 kW。

（5）壓縮機轉子、殼體、密封部分未進行改造，轉子與殼體材質均為碳鋼，介質中存在少量H2S（0.36 V%），在有水存在時會形成一定量濕H2S，會對設備造成一定的腐蝕，根據該廠氣分車間（壓1、壓2均為噴除鹽水的濕螺桿壓縮機，瓦斯氣中也含有H2S）的使用經驗，碳鋼材質不會影響使用。

2 運行情況分析

改造前后1、2級排氣溫度對比見表1、2。

表1 1級排氣溫度對比/℃

表2 2級排氣溫度對比/℃

3 改造前后螺桿機排氣流量對比

改造前后螺桿機排氣流量對比見表3。

表3改造前后螺桿機排氣流量對比/（Nm3·h-1）

4 對比分析

經對比可以看出，改造后螺桿機的1、2級排氣溫度明顯好轉，保證了機組正常運行。在2009年9月，解析氣壓縮機由于超溫導致1、2級轉子密封線及殼體受損，更換了1、2級轉子及2級殼體，螺桿機檢修近1個月，解析氣大量放空，直接經濟損失在200×104元以上。

改造前由于螺桿機排氣溫度較高，只能通過降低排氣壓力減小壓縮比，以達到降低排氣溫度的目的。為了降低排氣壓力，需要開1返1，2返1控制閥副線，使很大一部分氣體通過返回線回到壓縮機入口，造成能源浪費。當排氣溫度降下來以后，可以提高排氣壓力，增加排氣流量，使壓縮機更好的做功。從表中數據顯示的與上一年同期相比，排氣量約增加了500 Nm3/h，年增加排氣量500×24×365=438×104Nm3，約3 066 t。解析氣價格為850元/t，可多創造價值260×104元/a。

5 改造過程中應注意的問題

5.1 新增設備選型制造

為保證機組改造完成后的運行效果，需要對整個改造進行詳細的核算，對不滿足改造完成后機組正常運行需要的設備進行更換。同時為保證整臺機組的改造進度以及改造質量，除電機可以單獨進行采購外，其余部件均由主機生產廠進行設計選型制造。

5.2 管線吹掃

施工結束后，為防止新增加管線及設備內存在焊渣及灰塵，在壓縮機的1級出口單向閥后應接吹掃法蘭，在2級消音器入口法蘭處斷開加石棉板，引工業風對1級換熱器和1級分離器及新加管線進行爆破吹掃。斷開除鹽水進1、2級缸體接頭，引先用工業風進行爆破吹掃，再用除鹽水沖洗新增加的除鹽水線，并配合敲擊焊口，沖洗48 h至排水管無任何雜物排出。

5.3 操作規程的修改

開機前將TCV-1803和TCV-1809先投手動關閉，壓縮機啟動后，將TCV-1803和TCV-1809給定10%閥位，待壓縮機并入系統后，根據1級和2級排氣溫度調節閥位。將新增加的1級分離器排液控制閥投自動，給定值為50（根據實際排液的頻繁程度來調節給定值）將主電機啟動開關扳至運行位置。停機后關閉1、2級機體噴液閥的入口閥，防止控制閥內漏使除鹽水進入缸體。

6 結束語

開機后對1、2級缸體振動情況做了狀態監測，振值正常。在除鹽水閥TCV-1803和TCV-1809閥位都在10%時，1級排氣溫度由改造前120℃降低至100℃，2級排氣溫度由改造前118℃降低至95℃；車間通過逐漸手動開大閥位至100%進行試驗，排氣溫度降低至70℃，還在繼續下降，還有很大的調節空間，為正常的生產安全提供有力保障。本次改造非常成功，從根本上解決了排氣溫度高的問題，同時機組運行也較為穩定。