大型空分壓縮機組現場試車方法解析

呂文浩

（沈陽鼓風機集團安裝檢修配件有限公司，遼寧沈陽 110869）

0 引言

某機組是目前國產最大的空氣壓縮機組，其結構形式區別于其他常規的空壓機組，該壓縮機組主驅動機為汽輪機，汽輪機一端與空壓機直連，另一端通過減速機驅動增壓機。空壓機采用軸流＋離心共軸結構，空壓機軸流段采用8級葉片，整個軸流段設計為全部靜葉可調，以獲得較寬的穩定運行范圍；空壓機離心段采用2個混流形式葉輪。增壓機為齒輪增速型多軸多級結構，采用六級、五段壓縮。依據空分裝置的工藝流程，1級、4級進口分別帶有可調導葉，進口導葉由氣動執行器驅動，且壓縮機組在減速機高速軸上裝有電動盤車裝置。

1 試車目的

（1）在不超過最大允許排出溫度和不發生喘振條件下，油溫、振動等機械運轉指標達到設計要求。

（2）檢驗設備的各性能參數是否達到設計值。

（3）對空壓機、增壓機進行喘振試驗，驗證防喘振系統的可靠性。

（4）檢驗蒸汽管網、潤滑油系統、空冷系統、空壓機入口過濾器、循環水系統、級間冷卻系統、密封氣系統、儀表氣系統等輔助系統運行可靠性。

（5）檢驗設備安裝中是否達到設計標準和技術要求。

（6）檢驗ITCC（綜合控制）、CCS（協調控制）、ESD（緊急停車）等控制系統、聯鎖報警系統的運行可靠性。

2 試車流程

本次空壓機現場試車主要分為4個流程：試車前的準備工作；汽輪機單機試車；汽輪機+空壓機聯動試車；汽輪機+空壓機+增壓機聯動試車。

2.1 試車前的準備工作

（1）機組安裝確認。汽輪機本體安裝完成，閥門、儀表、執行器等安裝數據確認合格并有完成的施工記錄；空壓機、增壓機本體安裝完成，閥門、儀表、執行器等安裝數據確認合格并有完整的施工記錄；壓縮機組輔機及控制系統安裝完成，相關安裝數據確認合格并有完整的施工記錄；壓縮機組聯動試車前，由試車組成員復審機組安裝數據。

（2）水、電、蒸汽、儀表氣等公用工程具備試車所需條件。

（3）潤滑及控制油系統的準備工作。開車前首先檢查泵與驅動機是否對中，管路連接處是否存在因運輸而松動的地方，打開油泵進出口處的截止閥及各壓力調節閥組、溫控閥組的旁通閥，打開冷卻器、濾油器旁通管線及排氣管線中的截止閥，檢查氣動薄膜調節閥是否投入使用。潤滑及控制油站的油箱注油至充油液位，啟動油箱加熱器，油系統試運行前，確認潤滑油、控制油、頂升油系統油沖洗合格、運行正常。

（4）空壓機靜葉調節油系統（伺服油站）試運行。靜葉調節油系統試運行前應首先檢查泵與驅動機是否對中，管路連接處是否存在因運輸而松動的地方，打開油泵進出口處的截止閥及各壓力調節閥組的旁通閥，打開冷卻器、濾油器旁通管線及排氣管線中的截止閥。靜葉調節系統安裝檢查完成后，向油箱注油至充油液位。按照靜葉驅動控制油站操作說明進行試運行。

（5）氣體冷卻器的準備工作。冷卻器調試運行前必須檢查、確認冷卻器進、出水口，進、出氣口連接是否正確，顛倒進、出口連接會導致傳熱效率下降。冷卻水通入冷卻器前必須將排氣口打開，為了能夠在腔體的各段實現壓力平衡，應緩慢通入冷卻水，當冷卻水從排氣口溢出時，冷卻水通入過程結束。只有這樣才能保證完成了正確的放氣，保證冷卻器達到傳熱能力。冷卻水通入結束后必須將排氣口封閉。壓縮機啟動前必須保證冷卻水的循環流動。此后，應該對冷卻器冷卻水側的密封性進行目視檢查。任何時候都應確保在氣體循環通過設備之前已經啟動了冷卻水的循環流動，否則可能會導致設備損壞。

（6）機械系統調試。①機組找正合格后，松開調找正頂絲；②調節機組各進油支管潤滑油流量至設計值（機組靜態時）；③增壓機第1、4級導葉調節器調試合格；④空壓機靜葉調節機構調試合格；⑤空壓機及汽輪機轉子盤車（帶頂升）保證不少于48 h，增壓機轉子軸系盤車不少于4 h，盤車時不得有異聲。

2.2 汽輪機單機試車

2.2.1 啟動輔助系統

步驟：①投用潤滑油冷卻器循環水。打開油冷卻器水側高點排氣導淋，微開潤滑油冷卻器A/B循環水回水閥門，對換熱器進行排氣，確認排氣導淋有連續的水流出后，關閉排氣導淋，打開上水閥門，確認循環冷卻水投用正常；②啟動排油煙風機；③根據油箱油溫情況啟動潤滑油加熱器；④確認潤滑油系統運行正常；⑤頂軸油泵盤車確認無卡澀；⑥確認頂軸油泵運行且出口壓力＞8 MPa；⑦中控啟動或現場啟動盤車電機；⑧確認盤車齒輪嚙合正常，盤車電機運行正常；⑨蒸汽系統暖管。

一切確認完成后即可啟動汽輪機。

2.2.2 汽輪機啟動

（1）汽輪機的啟動和升速。確認主蒸汽暖管合格，確認啟動條件滿足后（空壓機、增壓機聯鎖條件打旁路），現場打開速關閥。ITCC畫面旋鈕選擇CCS、冷態、手動、運行模式后，中控點擊汽輪機啟動按鈕，確認汽輪機沖轉正常后，點擊汽輪機升速按鈕，汽輪機將按照預定的升速曲線暖機、升速。汽輪機升速經歷600 r/min、1000 r/min、2800 r/min、3050 r/min暖機，最終達到目標轉速3400 r/min。

（2）注意事項：①汽輪機啟動后，確認空冷器系統隨著汽輪機負荷的增加能自動調整風機轉速及風機啟停，保證汽輪機排汽壓力穩定；②汽輪機運轉期間檢查油溫、油壓，軸振動、位移，軸承溫度等，確認正常；③汽輪機達到額定轉速前，如某一項或某幾項參數未達到要求或發現不適合繼續升速的問題，需延長暖機時間，按下保持按鈕暫停升速，待參數達到要求或問題解決后再繼續升速；④汽輪機達到額定轉速前，密切注意排汽溫度；⑤汽輪機升速前，確保高壓蒸汽壓力穩定；⑥通過臨界轉速時，檢查軸振動、位移、軸承溫度等，確認正常。

2.3 汽輪機＋空壓機聯動試車

2.3.1 空壓機開車前狀態

（1）軸流段靜葉角度：+15°（靜葉角度范圍+20°～-20°）。

（2）啟車前空壓機的初始狀態：軸流段放空閥全開；離心段出口防喘振閥全開；離心段放空閥全開；空壓機平衡氣閥開度全開。

2.3.2 汽輪機＋空壓機啟動

（1）按汽輪機單機試車方案進行開車并沖轉到暖機轉速。

職業球探的主要任務就是負責考查球員，向俱樂部提供球員評價信息。另外職業球探應俱樂部要求還會考查指定球隊、觀看指定比賽，并向俱樂部提供各種與比賽相關的技戰術信息。如英格蘭國家隊后衛球員斯莫林，18歲時便被職業球探從校園足球大區賽中發現，從此開始了自己的職業足球生涯。

（2）當汽輪機達到600 r/min時，機組穩定運行至少70 min，觀察機組的機械運轉指標情況。

（3）將汽輪機轉速升速到1000 r/min，機組穩定運行至少60 min，此過程觀察機組各點振動值變化趨勢、頻譜特征是否存在異常，如果機組運行狀態不佳，需適當延長機組在此轉速下運行時間，直至機組振動運行穩定后再升速。

（4）機組在1000 r/min運行穩定后，空壓機閥門動作：①空壓機軸流段放空閥80%；②離心段放空閥全開100%；③離心段出口防喘振閥全開100%。

（5）快速升速到1830 r/min，運行穩定后空壓機閥門動作：①空壓機軸流段放空閥20%；②離心段放空閥100%；③離心段出口防喘振閥50%。

（6）機組在1830 r/min運行穩定后，進行質量控制點檢查。

（7）升速到3050 r/min，空壓機軸流段放空閥關閉（0%）；運行穩定后，進行質量控制點檢查。

（8）升速到額定轉速3400 r/min，待機組各項機械運行指標合格后，穩定運行適當時間，進行空壓機性能測試。

2.4 空壓機+汽輪機+增壓機聯動試車

2.4.1 增壓機開車前狀態

（2）啟車前增壓機的初始狀態：①一級導葉角度微開；②四級導葉角度全開；③三回一防喘振閥位全開（100%）；④六回四防喘振閥位全開（100%）；⑤一級抽氣閥門（用戶管線上）：關閉（0%）；⑥三級抽氣閥門（用戶管線上）：關閉（0%）；⑦四級出口放空閥關閉（0%）；⑧六級出口放空閥關閉（0%）。

2.4.2 空壓機+汽輪機+增壓機啟動

（1）按汽輪機單機試車方案進行開車并沖轉到暖機轉速。

（2）按空壓機試車方案將汽輪機轉速升至1000 r/min。

（3）機組在1000 r/min運行穩定后，空壓機閥門操作：①空壓機軸流段放空閥80%；②離心段放空閥全開100%；③離心段出口防喘振閥全開100%。增壓機閥門操作：①一級入口導葉微開；②四級入口導葉全開；③增壓機三回一防喘振閥位50%；④增壓機六回四防喘振閥位100%。

（4）快速升速到2800 r/min，運行穩定后，空壓機閥門操作：①空壓機軸流段放空閥20%；②離心段放空閥100%；③離心段出口防喘振閥（2臺）50%。增壓機閥門操作：①一級入口導葉全開（刻度盤0°）；②四級入口導葉全開（刻度盤0°）；③增壓機三回一防喘振閥位50%；④增壓機六回四防喘振閥位8%。

（5）機組在2800 r/min轉速下運行穩定后，空壓機軸流段放空閥關閉（0%）；通過調節空壓機出口壓力，提高增壓機的入口壓力，達到0.5 MPa（5 barA）。

（6）機組在2800 r/min運行穩定后，進行質量控制點檢查。

（7）升速到3050 r/min，穩定運行一段時間后，進行質量控制點檢查。

（8）升速到額定轉速3400 r/min，保持增壓機入口壓力約0.5 MPa（5 barG），待機組各項機械運行指標合格后，穩定運行適當時間，進行增壓機性能測試。

2.4.3 注意事項

（1）升速過程中注意觀察轉子振動。在整個升速過程中，對空壓機、增壓機的各段進、出口壓力以及軸位移、推力軸承瓦溫等要進行監控，并記錄數據。

（2）在每個升速區段，如果空壓機軸向位移和推力瓦溫出現異常，可以在穩定運行的轉速下進行調整（可以調節放空或防喘振閥門、平衡腔泄放閥門）直至正常。

（3）在每個升速區段，如果增壓機軸向位移和推力瓦溫出現異常，可以在穩定運行的轉速下進行調整（可以調節放空或防喘振閥門）直至正常。

（4）試驗時，增壓機的防喘振控制作用于兩臺防喘振回流閥門，為防止在升壓過程中發生喘振，兩臺放空閥置于手動控制，只有在發生非常意外的狀態，手動按鈕按動放空閥全開。

（5）如果在升速的后期，機組的負荷很大，快速升速可能導致汽輪機的運轉不穩，需要根據機組在機械運轉試驗測得的一階臨界轉速，重新調整升速區間和速率。

升轉速過程要快速通過各轉子的臨界轉速，通過臨界轉速時升速速率不小于1800 r/min，不允許在臨界轉速區域停留。