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循环氢汽轮机驱动压缩机试车方案

第八章  循环氢压缩机K-102试运方案

第一节  试车目的

通过试车，考察循环氢压缩机K102运转工况是否正常可靠，其中主要内容见下述：

1.全面检查机组的机械、设备、管路的安装检修质量，并消除存在的缺陷；

2.检查机组仪表、自控系统是否符合设计要求或检修规范的要求，联锁自保是否准确、灵敏；

3.试验证明机组调速控制系统的实际工作性能；

4.机组各部轴瓦温度及振动情况；

5.机组流量、压力、功率是否能满足生产要求，验证机组实际的工作性能。

6.考验润滑油系统、抽真空系统、干气密封系统等辅助系统的的实际运转情况是否正常；

7.根据试运行得出的数据，整理做出整套系统交接验收的技术文件，并做为生产运行的原始资料。

8.确认机组运行情况，机组及管线膨胀情况。

9.岗位操作人员熟悉开车操作。

第二节  试车的准备工作

1.系统条件：

1）    水    新鲜水  0.35MPa

          循环水  0.3MPa

          除盐水  0.5MPa

          凝结水  0.7MPa

2）    电  控制盘电源  220V

          动力电源    380V

3）汽  低压蒸汽  1.0MPa  250℃

3）    油  润滑油箱TSA-46加至液位正常

4）    风  仪表风    0.4-0.6MPa

5）    氮气          0.8MPa

              4.0MPa

2.检查内容：

（1）蒸汽管线及法兰无泄漏，蒸汽打靶合格（见蒸汽打靶方案），引至汽轮机入口处放空，各法兰螺栓紧固齐全。

（2）机组机体上螺栓及地脚螺栓紧固。

（3）润滑油系统跑油合格。

（4）干气密封系统安装调试完毕。

（5）复水系统及抽真空系统试验好用。

（6）机组仪表安装完毕经调校合格。

各阀门调校完毕。

（7）机组周围环境卫生良好。

（8）消防器材、试车工具齐全好用。

（9）试车用记录纸、本及有关仪器齐全。

3．技术条件：

（1）压缩机：

    输送介质：

        H2

    进口温度：

        56℃

    出口温度：

        85℃

    入口压力：

        7.9MPa

    出口压力：

        9.9MPa

    入口流量：

        180000Nm3/h（入口状态）

    正常转速：

        11540rpm

    最大连续转速：

    12117rpm

    第一临界转速：

    5180rpm

    第二临界转速：

    17455rpm

    跳闸转速：

        13329rpm

    压缩机重量：

      14300kg

    机组总重量：

      18327kg

    生产厂家：

        沈阳鼓风机厂

（2）汽轮机：

型号：

NK25/28/12.5

额定功率：

2252KW      

正常功率：

2047KW

正常转速：

11540rpm    

机械跳闸转速：

13532rpm

调速器控制转速范围：

8202～12302rpm

进汽压力（正常/最大/最小）：

1.0/1.2/0.8MPa

进汽温度（正常/最大/最小）：

250/280/220℃

正常耗汽量：

13.5t/h

额定耗汽量：

15t/h

生产厂家：

杭州汽轮机厂

（3）冷凝器：

型号：

N-700-50

冷却面积：

700m2

流道：

二道制四流程

循环水耗量：

1000t/h

（4）主抽气器：

型号：

C-1008-5

换热面积（一级/二级）：

5.2/2.59m2

工作蒸汽消耗（一级/二级）：

66/68kg/h

抽干空气量：

8.2kg/h

启动抽空器

型号：

CD-1008-5

工作蒸汽消耗：

267kg/h

抽干空气量：

102kg/h

第三节  润滑油系统清洗跑油及试运

一、    润滑油系统的循环跑油冲洗

（一）润滑油系统设备的清洗

1.油箱：

应将油箱内部用煤油彻底清扫干净，并用面粉团将剩余的脏物及布纤维等粘出。

清理干净后，经有关人员确认后，油箱即可加入润滑油。

润滑油要通过真空式滤油机加入。

2.润滑油冷却器：

    油冷却器由于在制造厂已做清洗处理，在现场进行抽芯检查；管程进水阀前安装临时过滤网，以清除较大的杂质，过滤网选用30目，用循环水循环清洗2～3小时即可。

3.润滑油、调节油过滤器：

    首先拆下过滤器滤芯（注意小心保存），然后检查内部的情况，若良好，用煤油清洗后再用面粉团粘净即可。

4.调节油蓄能器：

    蓄能器一般不做清洗处理，必要时用压缩空气吹净即可。

5.高位油罐：

高位油罐在安装就位后，用煤油彻底清理干净，并用面粉团将剩余的脏物及布纤维粘出即可。

6.将能拆卸的润滑油管线全部拆下（包括三阀组），逐根进行循环酸洗，酸洗结束后用压缩风将管线内介质吹扫干净。

（二）循环跑油准备工作：

1.主油泵、辅助油泵电动机单试：

依次解开油泵与电动机的连接，单试电动机，检查转向及平稳运行情况。

若考核合格，恢复联轴器。

2.拆除下列孔板：

（1）冷油器灌注线孔板及其高、低点放空线孔板。

（2）润滑油过滤器、调节油过滤器上的灌注线孔板及其高、低点放空线孔板。

（3）蓄能器限流孔板拆除，并加盲板。

（4）润滑油高位油罐限流孔板拆除，并加盲板。

3.油冲洗所用润滑油泵已按油冲洗流程安装完毕。

4.用真空滤油机向油箱加入润滑油（TSA-46汽轮机油），油位应达到最高液位；油品在运到现场后应逐桶检查其外观，并按桶数的10～15%进行油品的常规分析。

5.自力式调节阀拆掉，改由临时直管段相连接。

6.下述润滑油供油线总管接临时跨线至回油总管，轴瓦各上游线加盲板，以避免杂质进入设备内：

（1）压缩机径向轴承、止推轴承润滑油供油线加盲板。

（2）汽轮机径向轴承、止推轴承润滑油供油线加盲板。

（3）盘车系统供油线加盲板。

（4）调节油上油线接临时线旁路。

7.在下述设备、管线处加临时过滤网。

（必须记录下具体位置）

（1）泵出口控制阀回润滑油箱入口处

（2）润滑油总回油线回油箱入口处。

（3）高位油箱入口管线法兰处加滤网。

注：

过滤网夹在两耐油橡胶板垫片之间，不能使用石棉垫片或石棉材料（含纤维）制成的垫片，也可根据实际条件在另外部位加过滤网，以便检查润滑油的清洁程度。

8.投用油箱电加热器，将润滑油油箱温度控制在50～70℃之间，以提高跑油速度。

9.润滑油主泵出口阀、入口阀全开，进行灌泵、排气。

同时备用泵的入口阀、出口阀全开，进行灌泵、排气。

10.油冷却器、过滤器的切换手柄处于两过滤器的任一操作位置，不允许处于它们的中间位置。

11.关闭如下阀门：

（1）油系统的高、低点放空阀。

（2）差压测量开关、压力测量开关、温度测量开关、液位测量开关及变送器的引线阀门。

（三）一次油循环冲洗

1.在各回油管处所加滤网为100～120目。

2.润滑油泵送电，启动润滑油主油泵，建立跑油的循环回路，通过各回油看窗检查各路油冲洗的流量和回油情况。

3.全开使用中的冷却器、过滤器的高点放空阀，排除空气，并且对此放空线进行冲洗。

4.开始冲洗时，由于系统较脏，应根据现场的情况，应及时间隔停泵清洗所加的过滤网。

5.不断用木锤锤击润滑油管线的焊缝及其他易存脏物之处（如弯头，三通，法兰连接处等）。

6.在冲洗过程中，低点排放口、高点放空口及仪表引线要定期的进行冲洗、排污。

7.油冲洗时要注意观察油路中压力表的指示值，防止循环回路超压。

8.在跑油过程中，润滑油主油泵与备用泵应交替运行，并注意清洗泵入口过滤网。

9.每隔1～2小时切换一次过滤器、冷油器，每隔4小时停泵清扫一次回油管线过滤网及其他部位的过滤网，记录被拦截下的杂质数量和性质。

检验后清洗滤网再回装。

直至合格为止。

（当滤网上无颗粒硬杂质和软杂质为合格）

（四）二次油循环冲洗

1.（必要时）更换油箱内的润滑油，补充油位至正常。

2.恢复上油管线流程，在各上油管进轴承前加200目滤网，调节油上油管加200目滤网，在油箱回油总管上换用200目的滤网。

3.恢复正常的润滑油流程，相应的设备及管线仪表等投用。

4.冲洗步骤与第一次相同。

5.经过足够时间的冲洗和检查（一般为40～50h），当回油总管的滤网上无任何杂质时为合格。

（另一标准是滤网上无任何硬颗粒杂质，但允许2～3个/㎝2肉眼可见的软颗粒）

6.跑油合格后应拆除临时过滤网，逐个按编号核对数量无误，并经检查、确认签字。

完毕后，恢复润滑油流程。

二、润滑油系统的试运和投用

1.检查和准备工作

（1）检查本系统的管线及各连接处已安装好。

（2）检查本系统各仪表齐全好用。

（3）确认油箱已按规定加入润滑油，且油箱液位正常，根据需要，开加热器提高油温。

（4）检查确认主、备泵入口过滤网、润滑油和调节油的过滤器安装完毕。

（5）检查确认冷油器已正常投用。

（6）调节油蓄能器已按规定用N2预先充压至0.7MPa，并检查无泄漏。

（7）改好润滑油系统流程。

应关闭的阀：

  a、油系统的高点、低点放空阀。

  b、高位油罐装油阀。

  c、冷油器、过滤器的副线阀。

应全开的阀：

  a、主、备泵出、入口阀。

b、控制阀上、下游阀及副线阀。

  c、冷却器上、下水阀。

d、各压力表、变送器、液位计及各测量开关手阀。

（8）冷油器及过滤器的阀位应处于一边位置，不得处于中间位置。

（9）盘车检查主、备泵有无偏重、卡涩现象。

2.启动系统建立循环：

（25）    对系统进行全面检查，确认系统达到启泵条件。

（26）    确认干气密封系统正常，投用隔离氮气。

（3）启动主油泵。

缓慢调整自力式调节阀及付线阀的开度，将润滑油泵出口压力维持在1.0MPa，油总管调节阀的投用与该阀相同，由它维持润滑油总管压力0.25MPa。

（4）全开冷却器、过滤器高点放空阀，向冷却器、过滤器装油，从放空线回油看窗观察有恒定油流通过时，关闭各放空阀及灌注阀，并使备用冷却器、过滤器正常备用。

（5）向高位油罐装油时，要稍开装油阀，当从溢流看窗看到油流时关闭装油阀。

（6）在建立循环同时，应检查法兰及各连接部位有无泄漏，对泄漏部位及时处理，必要时可停泵。

（7）如系统正常，主、备泵可交替运转，观察机泵各部位运转情况，逐步打通正常流程。

3.润滑油系统压力的调整：

（1）调整油泵出口控制阀,控制泵出口压力1.0MPa。

（2）调整上油控制阀，控制润滑油总管压力0.25MPa。

（3）油泵平行运行实验。

在主泵运行时，人为启动备用泵并同时运行5分钟，检查运行工况。

此时需要严密监视泵体的发热情况。

4.检查和确认：

（1）泵出口压力约1.0MPa。

（2）调节油总管压力为1.0MPa。

（3）润滑油总管压力为0.25MPa。

（4）去径向轴承压力为0.09-0.13MPa。

（5）去止推轴承压力为0.025-0.05MPa。

（6）通过各轴承回油线看窗，检查油流量是否正常。

（7）检查润滑油、调节油过滤器压差＜0.15MPa。

（8）检查油冷却器后温度在50℃左右。

（9）检查蓄能器压力是否正常。

第四节  冷凝冷却系统试运

一、冷凝冷却系统的吹扫、试压

1、主蒸汽管线的吹扫、试压

⑴主蒸汽在分水器前拆法兰，并加铁皮，进行大流量吹扫。

⑵吹扫前进行暖管，开大导淋阀，进行脱水。

⑶分阶段进行吹扫，间断大流量吹扫。

⑷进行打靶试验，合格后再恢复流程。

2、真空系统的吹扫、试压

⑴抽空器的动力蒸汽管线、汽轮机的汽封管线用蒸汽进行吹扫。

注意，不要把杂物吹入设备。

⑵冷凝器、抽空器壳程及相关凝结水管线用新鲜水进行冲洗，应保证管线及设备无锈无污，不得留有残水，以防生锈。

⑶真空系统的试压：

冲洗后进行严密性检查，冷凝器采用灌水法检查，管线采用压力水试验，加压到0.15MPa。

⑷将冷凝器补水，启动冷凝水泵（入口加滤网），进行冷凝水系统的冲洗，两台泵交替运转。

⑸定期检查水的清洁度，当杂物明显减少时，可恢复正常流程，进行冲洗。

⑹冲洗后，对冷凝系统管线进行水压试验。

二、冷凝冷却系统的试运

1、检查和准备工作

（1）检查本系统的管线及各连接已安装好。

（2）检查本系统各仪表及安全阀齐全好用。

（3）将冷凝水泵主、备泵联轴节拆除，进行电机单试2-4小时，同时确认转向、电机振动、运转声音、发热等情况，合格后恢复。

（4）冷凝器热水井中进行充水并确认液位正常（80%左右），建立循环后液位应正常控制在50%左右。

（5）投用各仪表，控制阀及联锁已经达到投用条件。

（6）检查此系统按正常流程已经打通。

应关闭的伐门：

a、冷凝系统的高点、低点放空伐。

b、压控阀的付线阀。

c、中间—后冷器付线伐。

d、抽空器动力蒸汽阀。

e、所有抽空器吸入阀、排出阀、蒸汽入口阀。

应全开的伐门：

a、凝结水主备泵出、入口阀。

b、冷凝器循环水上、下水阀。

c、冷凝器不凝气2只抽出阀。

d、压力表、液位计及各测量开关引出阀。

e、2个液控阀的上、下游阀。

  f.中间—后冷器入口阀、出口阀。

（7）2个热水井液位控制阀处于手动控制。

（8）盘车检查凝结水泵是否灵活。

2、启动系统建立循环

（1）打开泵出入口阀给主备泵灌泵。

对系统进行全面检查，确认系统达到启泵条件。

确认出口阀已全开，该泵不允许在关闭出口的情况下启动。

（2）启动主冷凝泵，建立系统循环。

（3）观察冷凝器的液位，必要时可开大补水阀，调节好2个液位控制阀。

（4）当系统稳定后，可关闭补水阀，将2个液位控制阀由手动改至自动，设定热水井的液位控制在50%。

（5）如循环正常，主、备泵可交替运转，观察各部位运行情况。

（6）将安全阀水封阀门打开，建立安全阀水封。

3、建立冷凝系统的真空状态

⑴抽空器的动力蒸汽部分暖管结束，脱净冷凝水。

⑵全开启动抽空器的蒸汽阀，再打开吸入阀，投用启动抽空器，建立冷凝器的初始真空状态。

⑶在建立真空状态过程中，可连续进行盘车。

⑷投用轴封蒸汽，将轴封压力控制阀投用，检查信号管蒸汽不要过大，保持微正压即可。

⑸启动二级抽空器，先打开抽空器动力蒸汽阀，再打开抽空器的吸入口阀。

然后再启动一级抽空器，先打开抽空器的排出阀，再打开抽空器的动力蒸汽阀和吸入阀。

使真空度到达-0.03MPa。

⑹检查真空系统的严密性，各法兰、接口等密封面进行检查。

安全阀水封的流水应连续。

⑺建立真空状态在-0.06MPa以上，等待机组的开机。

4、检查和确定

（1）    冷凝器热水井液位在正常位置。

（2）    冷凝器真空度达-0.08MPa以上。

（3）    后冷凝器乏气放空正常。

（4）    冷凝器安全阀水封溢流正常。

（5）    热力管线排凝正常。

（6）    冷凝水液控阀控制正常。

5、冷凝冷却系统循环建立完毕。

第五节  干气密封系统

一、干气密封运行系统简述

1、    原理：

干气密封是一种由两个环组成的非接触式端面机械密封，由两个环组成。

第一个环称为动环（配合环），在表面上刻有槽，随转子旋转。

槽的下面是被称为密封坝的光滑区域。

实际上密封作用就产生在这一区域，在密封坝两侧有密封气压力和大气压力的压力梯度。

另一个环称为主环或静环，有光滑的表面并被固定，只允许沿轴向移动,静环由弹簧压住。

在轴处于静止和机组未升压时，静环背后的弹簧使其与动环接触。

当机组升压时，气体所产生的静压力将使得两个环分开并形成一极薄的气膜。

这间隙允许少量的密封气泄漏。

当机组开始旋转时，由于动环上槽的作用产生动压力。

靠近槽的根部产生一高压区域，并扩大两环间的间隙。

当动静压力平衡时，两环间就形成了稳定的间隙，并在两环间形成一定流量。

对于密封而言，泄漏量受压力、温度、气体的物理性能、密封尺寸、旋转速度的综合影响。

两个密封面间的间隙使得密封面非接触，并保持平衡运行。

干气密封的设计和运行原理在密封端面之间形成了一定尺寸的自稳定的间隙。

密封运行期间，任何由于气体或轴位移所产生的变化，将产生平衡力的变化，这将引起间隙的变化。

例如，间隙的增大将导致由于泵送作用的减弱而带来动压力降低，反过来，又通过静态闭合力的作用减小这一间隙，回到原来的尺寸。

反之，当间隙减小时，流体动力学作用增加，使得端面之间的分离力迅速增加，扩大了间隙。

这种自动平衡机理保证了端面之间的间隙和泄漏量始终保持稳定。

2、    型式：

本机组的干气密封系统，采用的是984干气密封/双向，带中间迷宫的串联式密封。

密封气取自压缩机出口气体，开车时经增压泵进入干气密封系统。

3、    组成：

干气密封主要有干气密封本体（含动环、静环）、主密封气除雾器和增压器、主密封气过滤器、隔离气过滤器、控制盘等组成。

在结构上有三道密封，一级是密封气来自压缩机出口，经过除雾、过滤后，再经差压调节阀注入到压缩机两端的密封气腔，用动、静环之间形成的气膜将介质封住（非接触式）。

二级密封气为氮气，与一级密封后泄漏的少量一级密封气混合后排至火炬管网。

隔离气压力略高于大气压，在轴封与轴承箱之间充氮气隔离，起到隔离润滑油的作用，隔离气另一端与二级密封后的少量泄漏气混合后排至大气。

4、在轴承系统供油前，必须先启动隔离密封系统，防止润滑油进入污染干气密封系统。

二、干气密封系统操作条件：

1、密封端面清洁干燥

2、保证密封端面和轴的垂直度

3、弹簧加载后的旋转部件和密封件移动自如无卡滞

4、避免物料沉积在密封腔体表面、轴和轴套上无物料结晶、聚合等情况

5、工艺气侧和大气侧的密封端面形成良好的气膜，如果这些操作条件不能满足，可能造成泄漏量增加和工艺介质漏到大气侧。

三、干气密封系统的投用

1、检查管线、阀门等已经安装完毕，管线已进行大流量爆破吹扫，投用前应检查加200目滤网，无任何硬颗粒杂质，也不允许有任何软杂质。

2、检查各设备部件完整、齐全。

3、贯通密封气系统流程、隔离氮气系统流程

4、打开隔离氮气阀，投用隔离氮气系统。

压力控制阀投用。

5、打开循环机出口新氢引出阀，将密封气引进来。

6、投用差压控制阀，各仪表引出阀确认打开。

7、观察差压控制情况是否正常，一级泄露量不超标。

8、观察密封气、隔离气过滤器差压指示。

第六节  单试汽轮机

一、试车目的：

1.检查机组的机械、设备、管路的安装检修质量，并消除存在的缺陷；

2.检查仪表、自控系统是否符合设计要求或检修规范的要求，联锁自保是否准确、灵敏；

3.再次检查与试验设备的机械性能和系统功能完善程度（再次是相对出厂试验而言）；

4.试验证明机组调速控制系统的实际工作性能；

5.润滑油系统、复水系统和抽真空系统的运转情况是否正常；

6.根据试运行得出的数据，整理做出整套系统交接验收的技术文件，并作为生产运行的原始资料。

7.岗位操作人员熟悉开车操作。

二、单机试运中应进行的总体工作

1.机组冲转启动，按制造厂提出的升速曲线将转速提至工作范围下运行（工作下限、正常、额定、最大连续转速等）。

2.各联锁自保装置试验，危急保安器动作试验。

3.调节系统的试验和调整。

4.汽轮机及热力系统管线设计是否合理。

三、机组各项联锁自保调试

试验内容如下：

（在试验前将控制盘送电，仪表、报警系统好用）

1、润滑油压小降

A．启动主润滑油泵，建立润滑油系统正常循环（控制油压小降PSL8666置旁路）并将其联锁开关置“手动”。

    泵联锁开关置于“自动”位置。

    慢调节PCV-8651调节阀，向油箱内泄压，（或调节PCV-8652），当压力表PG8654A指示为0.15MPa时，PSL8656触点动作，发出电信号，使备用泵自启，并伴随灯亮报警。

.2、控制油压小降

同1当压力表指示为0.6MPa时，PSL8666触点动作（润滑油压小降PSL8656旁路,蓄压器手阀关闭），发出电信号，使备用泵自启，并伴随灯亮报警。

或者：

当压力正常时，关闭控制油引压阀，手动停泵，将其中一台泵的联锁开关置于“自动”位置，然后缓慢打开该引压阀的放空螺钉，撤压，当压力表PG8668指示为0.6MPa时，PSL8666触点动作（润滑油压小降PSL8656旁路,蓄压器手阀关闭），发出电信号，使备用泵自启，并伴随灯亮报警。

另：

利用停泵的方法试油压小降，方法如下：

A.    启动主润滑油泵，建立润滑油系统正常循环并将其联锁开关置“手动”（控制油压小降PSL8656置旁路）。

B.    将备用泵联锁开关置于“自动”位置。

C.    将主油泵停掉，观察当压力表PG8655指示为0.15MPa时，PSL8656触点动作，发出电信号，使备用泵自启，并伴随灯亮报警。

3、润滑油压大降

    A.室内进行机组复位。

    B.润滑油系统循环正常（将油压小降联锁旁路，以防油泵自启）。

    C.进汽隔断阀关闭，将速关阀打开（将其它停机联锁旁路），使机组处于模拟运行状态。

    D.将PT8657A/B/C引压手阀关闭其中任何两个，然后缓慢调节PCV-8651调节阀，向油箱内泄压，并调节PCV-8652，当压力表PG8657指示为0.10MPa时，报警灯亮，但不会联锁停机。

    E.再次将润滑油系统建立正常，将PT46352A/B/C引压手阀关闭其中任何一个，然后缓慢调节PCV-8651调节阀，向油箱内泄压，并调节PCV-8652，当压力表PG8657指示为0.10MPa时，触点PSLL48657A/B（或A/C或B/C）动作，发出信号，报警灯亮，同时联锁停机。

4、冷凝器热水井液位低报

A.    室内进行机组复位。

B.    一人持对讲机位于冷凝器液面计处。

C.    开大LV-6521，冷凝水外甩量开大，关闭LV-6520返回流量。

D.    当冷凝器液位下降至距下液面计下引方时LSL8667触点动作，发出信号同时报警灯亮。

E.    在液面计上作下发生动作时的液面位置标记。

5、冷凝器热水井液位高报

A.一人持对讲机位于冷凝器液面计处。

B.启动冷凝水主泵，关闭外甩控制阀LV-6521，打开返回控制阀LV-6520，当冷凝器液位升至距上液面计上口时LSH-8671触点动作，发出信号使备用泵自启，同时报警灯亮。

  C.在液面计上作下发生动作时的液面位置标记。

6、冷凝器热水井液位高高

A.一人持对讲机位于冷凝器液面计处。

B.停运冷凝水泵，关闭外甩控制阀，打开返回控制阀，当冷凝器液位升至距上液面计高高时触点动作，发出信号。

发出信号，报警灯亮，同时联锁停机。

C.在液面计上作下报警消除时的液面位置标记。

7、抽真空压力低报

      A．将冷凝冷却系统建立正常

B．建立抽真空状态，当真空度上升至-0.06MPa时，PSL-8666触点动