循环氢压缩机操作指南.docx

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循环氢压缩机操作指南

2.3.1循环机操作指南1、概况

加氢裂化循环氢压缩机（K-102）是100万吨/年加氢裂化装置关键设备，它的作用是将循环氢分液罐罐顶的一部分氢气压缩，压缩后的氢气与腊油相混合，经过加热后送入加氢精制、加氢裂化反应器，这部分循环氢被用做

（1）防止和延缓催化剂结焦；

（2）分散进料，使之与催化剂床层接触的更均匀；（3）起热载体作用，平均床层温度，防止不均匀超温；（4）提供反应氢。

2、循环氢压缩机简要结构及性能特点

循环氢离心压缩机由沈阳透平机械股份有限公司生产的BCL406/A压缩机和杭州汽轮机股份有限公司生产的NG32/36/16凝汽式汽轮机组成，压缩机与汽轮机由膜片联轴器联接，压缩机和汽轮机安装在同一钢底座上，整个机组采用润滑油站强制供油，压缩机的轴端密封采用约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司干气密封，干气密封的控制系统也由约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司提供。

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。

机组布置示意图如下:

机组布置示意图

2.1、压缩机的结构及性能特点

BCL406/A型压缩机是一种6级高压离心压缩机，机壳为垂直剖分式。

压缩机主要由定子（机壳、隔板、密封、平衡盘密封、端盖）、转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、半联轴器等）及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。

BCL406A压缩机为叶轮顺排布置、机壳垂直剖分结构，叶轮名义直径为φ400mm，工艺气体依次进入各级叶轮进行压缩，一直压缩至出口状态。

2.1.1压缩机结构

本压缩机为单段六级压缩，六级叶轮采用闭式、后弯型叶轮。

叶轮与轴之间有过盈，串联热装于轴上，为了防止压缩介质泄漏，各级间、各级叶轮入口间、一级入口、平衡盘均设迷宫密封，以防内部泄漏。

轴端密封采用目前比较先进的约翰克兰公司生产的干气密封。

为了消除轴向力，设置有平衡盘及止推轴承。

压缩机的机壳，根据压力和介质的需要，采用锻钢材料制成。

机壳在两端垂直剖分，用螺栓将两侧的端盖和机壳紧固在一起。

压缩机的进、排气管焊接在机壳上，它们的方向为垂直向下。

机壳的底部有一个排污孔，用于排出压缩机运转时产生的冷凝液。

压缩机隔板由ZG230-450、Q235-A材料制造。

隔板的作用是把压缩机每一级隔开，将各级叶轮分隔成连续性流道，隔板相邻的面构成扩压器通道，来自叶轮的气体通过扩压器把一部分动能转换为压力能。

隔板的内侧是迥流室。

气体通过迥流室返回到下一级叶轮的入口。

迥流室内侧有一组导流叶片，可使气体均匀地进到下一级叶轮入口。

此外，在线径向振动，轴相位移检测系统可随时显示转子的运转状况。

本机组设置由安

全自保系统，以确保其安全、正常运转。

当机组在运转过程中出现异常现象，该系统能发出报警信号，甚至停机。

2.1.2汽轮机的结构和性能特点

汽轮机为单缸冷凝式结构，通过联轴器与压缩机直联。

蒸汽通过速关阀进入整铸在前缸上部的进汽室，经汽缸顶部的调节汽阀和喷嘴组进入汽轮机，通流部分由一个冲动级和几个单列级组成，采用喷嘴配汽、部分进气方式，调节汽阀由一套液压执行机构控制。

速关阀阀体与汽缸为整体结构，以提高热效率，降低热应力。

2.1.3干气密封

轴端密封选用约翰克兰公司生产的干气密封。

干气密封实质上是一对机械密封，它是流体通过动环和静环的径向接合面上的唯一通路实现密封。

密封表面被研磨得非常光滑，转动的硬质合金环在其旋转的平面上加工出一系列螺旋槽。

随着旋转，流体被泵入螺旋槽的根部，在此环形面形成密封的屏障，此密封屏障阻止流动，并增高压力。

使动环和静环表面之间产生大约3μm的间隙，此结果使得两个表面保持分离而不接触。

这本身保证了长寿命，在工作面没有磨损的可靠密封。

3、循环氢压缩机数据表

3.1离心压缩机气体含量数据表

循环氢压缩机组K-102压缩机主要技术参数

4、循环氢压缩机流程说明

4.1循环氢压缩机氢气流程说明

在加氢裂化装置中，从反应器R-102出来的混合氢气经降温、油分离后气体进入循环氢分液罐D-107，分液后的氢气用循环氢压缩机升压，大部分在换热器、加热炉中升温后，由循环机压缩后回到反应器中，以保证加氢裂化反应在高氢气压力或过量氢气存在下顺利进行。

升压后的氢气分四路，一路与原料油混合后，先在换热器中与反应器高温流出物换热，再去加热炉F-101升温，达到反应温度后，进入反应器；另一路是直接去反应器，作为急冷剂以控制下一个催化剂床层的反应温度；另两路分别作吹扫和仪表冲洗用。

机组工艺流程见下图。

4.2汽轮机汽水系统流程说明

1.0MPa蒸气从汽轮机两侧下方经速关阀（2301、2301），高压调节阀（0801）进入汽轮机通流部分，蒸气在通流部分做功后，在压力降至排气压力后进入凝汽冷凝器E-406。

进入凝汽冷凝器E-406的排汽经与循环水热交换生成凝结水汇集在凝汽冷凝器E-406热井中，经凝结水泵P-407A/B抽出后分为两路，一路经液控阀LV1552A后，返回凝汽冷凝器E-406，以保证凝汽冷凝器E-406的最低液位；另一路经液控阀LV1552B后送至建南低温热回用。

为防止超压，凝汽冷凝器E-406上装有膜板式排汽安全阀。

为保持凝汽冷凝器E-406中蒸气凝结时建立的真空和良好的换热效果，由抽气器将漏入凝汽冷凝器E-406的空气（包括未凝蒸气）不断抽出，汽轮机配置有双联两级抽气器（6310），在启动抽气器（6400）的排空管路上装有消音器以降低噪声。

抽气器均为射汽抽气式，以辅助蒸汽作汽源，双联两级抽气器使用循环水进行冷却。

为防止气缸前缸处高温蒸汽漏入汽轮机轴承箱造成轴承温度升高及润滑油中带水；为防止后汽封处空气漏入排缸而使真空恶化，汽轮机采用闭式汽封系统，主要由气动汽封压力调节器（7200），汽封冷却器以及管道、阀门等组成，正常运行时汽封压力0.108MPa（A），汽封冷却器侧维持0.098MPa（A）的负压。

汽轮机的疏水有三种不同方式：

泄压泄压线

A、速关阀阀杆第一级漏汽（E22）接至封汽系统；

B、前缸疏水E4，封汽漏汽管道疏水E15、E13，后缸疏水E16，平衡管疏水E10，排汽安全阀疏水E19，以上各疏水接至疏水膨胀箱（6011），疏水膨胀箱（6011）的积水排至凝汽冷凝器E-406热井，汽侧与凝汽冷凝器E-406喉部相连通；C、其他疏水由阀门排至地沟；汽轮机汽水系统流程见下图。

4.3循环氢压缩机机组油路流程说明

机组润滑油和汽轮机控制油是由主、辅油泵P-405、406自润滑油箱D-412中抽出，经压控阀PCV-1528调节主、辅油泵P-405、406出口的油压（同时将多余润滑油经该阀流回润滑油箱D-412）后，送至油冷却器E-405A/B冷却到规定温度范围，经润滑油过滤器滤去杂质后分成两路，一路经压控阀PCV-1532维持在恒定的润滑油总管压力，一部分润滑油经高位油箱D-411返回润滑油箱D-412，另一部分润滑油分六路进入到压缩机的前后径向轴承、止推轴承，汽轮机的前后径向轴承、止推轴承进行润滑。

另一路进入汽轮机调速器进行调速。

为了防止润滑油和控制油系统压力波动，分别在润滑油上油管路和控制油上油管路安装有蓄压器当油压波动时进行调节，可使信号检测回油时对主油路压力的影响减至最小。

一旦两台泵均故障停运，则润滑油高位油箱自动向机组提供一定时间的润滑油，以使操作人员有充分的时间进行处理，避免机组损坏。

机组润滑油流程图见下图。

4.4机组干气密封流程说明

循环氢压缩机每侧干气密封均有三处需要通入密封气，分别是0.8MPa的氮气作为后置隔离气和级间密封气（二级密封气，压缩机出口的工艺气循环氢作为一级密封气，是主密封气，为了干气密封的正常运行，还设置有增压、除湿等系统，分别叙述如下：

后置隔离气和二级密封气回路

管网来的0.8MPa的氮气进入两组并列的过滤器中的一组过滤器后，分为两路：

一路作为后置隔离气经自力式压控阀PCV1581减压后再分两条支路，分别经过各自的流量孔板、单向阀进入压缩机轴两端干气密封的最外侧的后置密封腔内，隔离密封位于密封壳体和压缩机轴承之间，阻止压缩机润滑油进入密封腔，污染密封端面，同时可防止工艺气向外进入润滑轴承箱，在后置密封腔和二级密封间设置了放空线。

另一路作为串级密封的二级密封气经自力式差压压控阀PCV1582、流量孔板后，再分两条支路，分别经过各自的流量孔板、单向阀进入压缩机轴两端干气密封的二级密封的密封腔内，作为二级密封的密封气。

另外，为了简化气源的复杂性，0.8MPa的管网氮气经过滤器过滤后，为除湿排污电磁阀和一级密封气增压器提供动力风。

需要说明的是：

0.8MPa的管网氮气进入到后置密封腔和二级密封的密封腔前均设有单向阀，这些单向阀与一级密封的单向阀的压力等级是一样的，这样当一级密封失效后，0.8MPa的管网氮气的这些单向阀关闭，一方面可以防止倒流，另一方面可以确保二级密封由安全备用状态转入工作状态，避免事故的扩大。

一级密封气回路

来自压缩机出口的工艺气循环氢作为一级密封的密封气，是主密封气，干气密封设计为密封机组的进气压力，主密封进气腔的压力稍许高于进气压力，主密封气经进入除湿器除掉99.9%的液体和10微米以上的颗粒后，通过自力式差压压控阀PCV1580后，进入两组并列的过滤器中的一组过滤器（3微米）后，再分两条支路，分别经过各自的流量孔板、单向阀进入压缩机轴两端干气密封的最内侧的一次密封的密封腔内。

一级密封的泄漏气在正常情况下通过限流孔板、单向阀泄放至火炬系统。

在泄漏管线上装有爆破片，整定压力为XXXXKPa，当泄漏管线出现高于正常压力时，安全爆破片就可以将泄漏气直接泄放至火炬，避免压力进一步升高对其它设备和部件造成破坏。

另外，当压缩机在一定的运行模式下，如循环和启动时，压缩机还没有产生足够给干气密封供气的压差，在这种运行模式下，干气密封容易受到来自于机壳内的未经过滤的气体进入密封腔造成污染，利用增压系统将氮气的压力提高至足够的高压力作为干气密封的备用主气源。

增压系统的运行由机组逻辑和连接两位球阀的电磁阀控制，压缩机一级密封进口气体

流量FIT1580、FIT1581同时或FIT1580、FIT1581中任一只流量低于187Nm3

/h以下作为增压器投用的联锁条件，电磁阀接通，过滤后的氮气作为动力风驱动两位球阀，循环氢管路上的增压器立即投入使用，压缩循环氢，压力增大，保证通过迷宫密封的压差是正压差，防止机体内的含杂质的循环氢直接进入到一级密封腔内。

当一级密封进口气体流量FIT1580、

FIT1581同时满足250Nm3

/h的流量，且增压机继续运行5分钟后，增压器便停止工作。

由于增压泵活塞是作往复运动的，会造成出口压力的脉动，所以在增压泵的下游设有减轻脉动强度的缓冲罐。

具体流程见下图：

循环氢压缩机组K-102干气密封图流程图

5、联锁说明

5.1工艺联锁说明

当出入口电动阀和防喘震线上单向截止电动阀全开时，循环氢压缩机才有条件启动，否

则任何开机按钮均无效。

当循环氢压缩机正常运行中，出入口电动阀不能关闭，所有关闭出入口电动阀的按钮均

无效。

在循环氢压缩机正常运行中，如果按动任何一个停机按钮引起停机，或者由于其它参数

越限引起自动停机，则首先自动切断透平蒸汽及压缩机出口电动阀，在压缩机转速达到安全转速（转速信号三取二，机械专业提供具体数值）时，入口电动阀及反飞动线Y型单向截止电动阀自动关闭。

在压缩机运行过程中，防喘震线必须投入自动运行状态。

操作室应有电动阀阀位状态显示。

无论何种原因引起循环氢压缩机停机，都要停反应进料加热炉（F-101）。

循环氢压缩机停机，0.7Mpa/min泄压阀自动打开，系统降压（详见紧急泄压联锁动作

说明）。

循环氢压缩机停机，新氢压缩机一台为0负荷操作，一台为100%负荷操作或停机（手

动操作）。

当冷高压分离器液位达到高高限时（二取二