重整装置循环氢压缩机的试运方桉.docx
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重整装置循环氢压缩机的试运方桉
循环氢压缩机的试运方案
一、机组的基础数据
(一)概述
辽宁华锦化工(集团)有限责任公司乙烯原料工程工艺联合装置50万吨/年连续重整装置中重整循环氢压缩机组由沈阳鼓风机(集团)有限公司设计制造,型号为BCL457。
驱动机为杭州汽轮机股份有限公司设计制造的凝汽式汽轮机,型号NK25/28。
整套机组由沈阳鼓风机(集团)有限公司成套供货。
压缩机与汽轮机公用联合底座,共用1台润滑油站,润滑油系统由沈阳鼓风机(集团)有限公司设计制造;压缩机采用干气密封,由四川日机密封件有限公司设计制造;机组的联轴器为膜片式。
重整循环氢机组配置如下图:
凝汽式汽轮机压缩机
机组布置为双层,主机布置在压缩机厂房二层,油站等辅机位于一层。
另外,设有32t/5t检修用起重机一台(与重整氢增压机组等公用)。
(二)主要技术数据
1、循环氢压缩机C-201工艺操作参数
工况
正常A
正常B
额定A
额定B
开车
开车
介质
循环氢
循环氢
循环氢
循环氢
H2
N2
进口流量Nm3/h
35206
35901
42247
43081
40000
28500
进口压力MPa(G)
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
0.25
进口温度℃
40
40
40
40
40
40
平均分子量
7.22
7.87
7.22
7.87
2.016
28.013
出口压力MPa(G)
0.55
0.55
0.55
0.55
0.304
0.657
出口温度℃
103.6
101.6
102.7
101.8
58.3
144.5
多变效率
0.774
0.779
0.781
0.778
0.737
0.77
轴功率kW
1104
1114
1288
1321
350
1160
操作转速r/min
11299
10891
11620
11308
11300
7000
最大连续转速r/min
12201
2、凝汽式汽轮机
型号NK25/28
进汽压力1.1MPa(abs)
进汽温度250℃
蒸汽流量7.1t/h(正常)
排汽压力0.01MPa(abs)
正常功率1104kW
额定功率1453kW
额定转速11308r/min
最大连续转速12201r/min
跳闸转速13421r/min
第一临界转速3993r/min
第一临界转速14657r/min
转速变化范围70-105%
转向从汽轮机端看机组为顺时针
3、润滑油系统
(1)机组的润滑油站由润滑油箱、高位油箱、油泵、双联冷却器、双联过滤器、调压阀及管件等组成,所有设备都安装布置在同一个底座上。
所有进、排油集合管及支管材质均为不锈钢。
润滑油站设两台120%负荷的润滑油泵,主辅油泵均为螺杆泵,采用机械密封,泵组采用挠性叠片联轴器及护罩。
主泵透平驱动,辅油泵电机驱动,电动机防爆等级dⅡCT4。
防护等级IP55.正常操作时,只开主油泵向系统提供所需的润滑油,并向汽轮机提供调节油。
润滑油系统的主要参数:
输出油量34.08m3/h输出油压1.5MPa
(2)润滑油箱
公称容积:
6m3
注油量:
5.42m3
材质:
不锈钢
最高油位:
1.685m(相对油箱底座底面)
最低油位:
1.223m
电加热器采用恒温电加热器。
(3)主辅油泵
油泵形式:
螺杆泵
型号:
SNH/C660-44流量:
34.08m3/h
出口压力:
1.5Mpa轴功率:
20kW
驱动机形式:
主油泵由汽轮机驱动,辅助油泵由电机驱动
汽轮机转速:
1450r/min(正常)
辅助油泵电机型号:
YB180L-4电机功率:
22kW
(4)双联油冷却器
双联冷却:
油侧压力必须高于水侧压力。
材质:
壳体:
不锈钢管束:
不锈钢
管板:
不锈钢管箱:
不锈钢
(5)双联过滤器
过滤精度:
10μm
材质:
滤芯:
合成纤维骨架:
不锈钢壳体:
不锈钢
(6)高位油箱
有效容积1.0m3,配三阀组及回油视镜。
材质:
1Cr18Ni9Ti
(7)蓄能器
材质:
壳体不锈钢,配充气工具一套。
4干气密封系统
工艺气体流量:
300Nm3/h工艺气体压力:
0.55MPa
工艺气体温度:
104℃
氮气流量:
80Nm3/h(开车状态最大:
380Nm3/h)
氮气压力:
0.6Mpa氮气温度:
<40℃
(三)机组的主要结构特征及材料
1、压缩机
循环氢压缩机由沈阳鼓风机股份有限公司按引进意大利新比隆公司的技术及API617的相关规定进行设计制造,型号BCL457,径向剖分筒型离心式压缩机,单段压缩。
压缩机主要由定子(机壳、隔板、轴承、密封等)和转子(轴、叶轮、隔套、平衡盘、半联轴器等)所组成。
压缩机为7级叶轮。
该机为单出轴,通过膜片式联轴器与汽轮机相联接。
机壳由锻造筒体和端盖构成。
材料为锻钢20。
隔板由ZG230-450铸造制成,叶轮主轴、轴套等均用锻造合金钢制成。
叶轮为铣制焊接结构,叶轮制成后均经超速试验及动平衡试验。
轴端密封采用干气密封。
压缩机的径向轴承和推力轴承采均采用可倾瓦轴承,每个径向轴承和止推轴承主、副推力面内均分别埋有2个Pt100型热电阻,以监测轴承温度变化。
每个径向轴承设有2个互成90度角振动探头。
推力轴承侧安装有轴位移探头2个。
机组采用汽轮机变转速实现流量调节。
2、凝汽式汽轮机
汽轮机为杭州汽轮机厂按引进德国西门子公司设计、制造专门技术生产的反动式工业汽轮机。
汽轮机为凝汽式,型号NK25/28/25,汽轮机为单出轴,单侧进汽,采用向上进汽和向下排汽的结构。
产品性能符合DIN、API等标准。
NK25/28型汽轮机为多级冷凝式汽轮机,采用引进的三系列反动式工业汽轮机技术设计、生产制造。
主要由定子、转子以及调速系统和超速保护系统等组成。
该型式汽轮机为单侧进气,进排气口均垂直向下,汽轮机带有保温材料和罩壳,汽缸上装有疏水阀,所有的疏水口最后都集中到疏水膨胀箱。
汽轮机带有表面式冷凝器和液位自动调节装置,并配有两级射汽抽气装置以保证冷凝器能正常工作,并与压缩机一起采用联合钢底座。
主要零部件
汽缸:
前汽缸为铸钢体,排汽缸为灰铸铁,二者通过垂直中分面相接,整个汽缸有水平中分面,上下缸用法兰面和螺钉连接。
轴承:
汽轮机径向轴承采用可倾瓦轴承,能保持转子运行稳定,轴承工作面上浇有巴氏合金。
汽轮机止推轴承装在前轴承座内,它除起到转子轴向定位的作用外,同时也承受经平衡活塞平衡后所剩余的轴向推力,其形式为米契尔式,两边对称可承受两个方向的推力,瓦块上浇有巴氏合金。
汽轮机转子和叶片:
汽轮机转子为整锻钢结构,调节级是冲动式叶片,中间转鼓级为反动式直叶片,末级为扭叶片,均为不调频叶片。
叶片叶根、型线部分及围带三者由整块材料铣成,扭叶片因在叶片顶部节距大,叶型薄,不宜用围带而采用拉筋结构。
转鼓级叶根为倒T形,调节级和末级为叉形。
导叶由型材铣制成形,再经过加工而成,叶根为钩形。
汽轮机汽封:
在导叶和动叶的围带上,铣出有径向高低的台阶,这些台阶和导叶持环上及转子上的汽封片一起组成有效的级间迷宫式汽封。
转子和汽缸之间需要密封的地方,装有汽封体,汽封体固定在汽缸上,允许热胀,对冷凝式汽轮机组,在起动时,为了保持必要的真空,需向汽封送入蒸汽。
调节系统:
新蒸汽速关阀位于汽缸前部,新蒸汽通过其进入蒸汽室。
当机组正常运行时,速关阀中的油压克服弹簧力顶开阀门,出现故障时,油路中压力下降,阀门就立即快速关闭。
调节汽阀用来调节进汽量,而进汽量决定着汽轮机的转速和功率。
调节汽阀是用油压操纵的,各个阀碟挂在横梁上,横梁通过两根拉杆和一套杠杆机构被装在进汽室前的油动机所带动。
调节系统按引进的西门子技术提供并满足防爆要求,提供数字式多点输入/输出的汽轮机速度调节系统。
安装在汽轮机旁并满足区域防爆要求。
控制系统包括:
1)工艺气流量模拟输入信号提供给汽轮机的调速器。
速度设定信号从DCS至调速器为4~20mA信号,用于转速调节。
2)通过外部设定来实现远程及就地选择设定。
远程设定时,转速调节器自动接受工艺控制信号作为转速设定点。
就地设定时,调速器可手动接受就地可调的转速设定值。
3)采用手动方式将转速从零升至最低转速设定值并维持在该最低转速。
启动程序的设定采用就地设定点模式。
4)提供4~20mA信号至控制室。
4mA(0%)对应最小转速设定值,20mA(100%)对应最大转速设定值。
5)可接受多点转速输入。
转速超速停机为三取二逻辑控制,该系统可显示转速峰值并可在线自检。
三个探头装置可在线更换。
每个单独供电。
汽轮机转速调节范围为70~105%额定转速。
汽轮机所需的润滑油、调节控制油,由共用油站提供。
润滑油压为0.25MPa(G),油过滤精度≤10μm,油温为45℃;调节控制油压为0.85MPa(G),油过滤精度≤10μm,油温为43-60℃。
盘车装置(液压冲击式):
用于盘动转子的装置。
此装置安装在后轴承座上,转子上套有一棘轮,通过拉杆的上下移动盘动转子,以避免转子由于长期搁置、启动或停车温度变化而造成过量弯曲引起动静体碰擦。
凝汽式汽轮机的辅机部分主要包括凝汽器、安全阀、两极射汽抽汽器、凝结水泵、液位调节阀、疏水膨胀箱。
3、干气密封系统
压缩机密封采用四川日机密封件有限公司生产的干气密封,该干气密封为串联结构。
在密封的动环上加工有呈楔型的浅槽,运转时在动环和静环之间形成压力梯度,达到密封工艺气体的目的。
干气密封是一种非接触式的密封,而且它不会污染工艺气体,运行维护方便。
在流程布置上,该串联式干气密封系统主要包括以下内容:
1).一级密封气为压缩机出口工艺气,大部分气体经机组迷宫返回到机内,阻止机内气体外漏污染密封,少量气体经过密封端面泄漏至一级密封排气腔。
2).二级密封气为低压氮气,大部分气体经中间迷宫进入一级放空腔,阻止一级泄漏气体进入二级密封,少量气体经过二级密封端面泄漏至二级密封排气腔。
3).隔离气为低压氮气,进入低、高压端隔离室,一部分隔离气经后置迷宫的前端与二级密封端面泄漏的气体混合,引至安全地点放空;另一部分经后置迷宫的后端,通过轴承回油放空孔就地排放,此部分气体能够阻止润滑油污染密封端面。
4).一级密封泄漏气与大部分二级密封气经过流量计后放火炬。
4、凝汽器
凝汽器为管壳式冷却器。
凝汽器的设计压力考虑全真空状态。
主要技术参数
冷却面积
320m2
型号
N-0320-55
流道
二道制四流程
冷凝器无水重量
13.8t
冷凝器运行重量
16.8t
冷凝器满水重量
24.7t
5、两极射汽抽气器
主要技术参数
技术数据
两极抽气器
启动抽气器
一级
二级
型号
C-1006-9
CD-1006-9
换热面积m2
5.20
2.57
工作蒸汽消耗量Kg/h
60
70
150
工作蒸汽压力/温度
1.0MPa(G)/250℃
抽干空气量Kg/h
6.12
51
(四)机组的消耗指标
1、用电量
序号
项目
台数
功率kW
电压V
连续/间断
1
辅助润滑油泵电机
1
22
380
间断
2
油箱电加热器
2
13x2
380V
间断
3
凝液泵电