汽輪機驅動離心壓縮機組安裝試車

李艷兵

(神華榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719319)

汽輪機驅動離心壓縮機組安裝試車

李艷兵

(神華榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 719319)

神華榆林能源化工有限公司35000Nm3/h純氮空分裝置，配套的原料空氣壓縮機組由西安陜鼓動力股份有限公司制造的離心壓縮機及杭州汽輪機股份有限公司制造的汽輪機作為驅動機組成，為空分主系統35000Nm3/h純氮裝置提供原料空氣。該機組2014年12月安裝就位，經過為期7個月的安裝準備工作，于2015年7月24日一次試車合格。通過對該壓縮機組的試車說明，為同類型壓縮機試車工作提供借鑒。

空分裝置； 空氣壓縮機組； 化學清洗 ； 油沖洗 ； 蒸汽吹掃 試車

神華榆林能源化工有限公司配用的35000Nm3/h純氮空分裝置，配套的原料空氣壓縮機組經過7個月的潤滑油系統化學清洗、油沖洗、中壓蒸汽管線吹掃等準備工作，自2015年7月21開始試車，至7月24日一次試車合格，壓縮機組運行穩定，為后部系統試車及正常運行提供可靠保障。

1 設備具體參數

表1 原料空氣壓縮機技術參數

表2 汽輪機技術參數

2 試車前主要準備工作

2.1 原料空氣壓縮機組油系統化學清洗

2014年12月15日至12月21日按計劃進行原料空氣壓縮機組潤滑油系統化學清洗工作。

第一階段：12月15日至17日進行現場保護措施落實、潤滑油站系統隔離、臨時管線配制、沖洗設備安裝，經檢查確認具備化學清洗條件。

第二階段：12月18日至20日進入化學清洗階段。化學清洗上水分兩路，一路為潤滑油管線、另一路為調節油管線，回水經旁路(隔離壓縮機、汽輪機上油、回油管路)回到化學試劑槽。具體清洗過程如下：

1)水循環查漏并消除漏點。

2)堿液循環。

3)清潔水沖洗置換。

4)酸液循環。

5)清潔水沖洗。

6)空氣吹除。

7)拆法蘭檢查合格。

2.2 原料空氣壓縮機組油循環

油循環沖洗自2015年1月11日開始，2016年6月25日沖洗合格，潤滑油站其主要設備有板式雙聯冷卻器一臺，雙聯濾油器一臺，雙筒濾油器一臺，三螺桿泵兩臺，調壓閥二臺，及各配套閥門等。正常狀態時，一臺電動油泵處于備用狀態。具體說明如下：

2.2.1 油沖洗驗收合格標準

1)在各潤滑點入口處的過濾網上，經通油 4 h后，每平方厘米可見軟質顆粒不超過兩點，不得有任何硬質顆粒，并允許有少量纖維體。

2)油脂分析合格。

3)油沖洗合格后，將系統中的沖洗油排出。再次清洗油箱、過濾器、高位油箱、軸承、密封腔。各部位正式管道進行復位。

4)向油箱注入經過濾的合格工作油，按要求組裝軸承、浮環密封及密封環，并在各入口處設置金屬濾網，按正常流程進行油循環。通油 24 小時，油過濾器前后壓差增值，不應大于 0.01～0.015MPa。

2.2.2 油沖洗準備工作

1)在油沖洗前，應將油系統中的設備、管道徹底檢查并清理干凈。向油箱注入沖洗油時，必須經金屬濾網或濾油機過濾。

2)拆開與各軸承、軸密封、調速器等出入口連接管道，接臨時短管連成回路。根據沖洗流程，確定管道上的閥門啟閉狀態。

3)油系統中油泵經負荷試運轉合格后，可進行油系統沖洗工作。沖洗時的油溫在 30～75℃范圍內，并按規定的溫度和時間交替進行。

4)進回油總管上加裝200目臨時濾網。

2.2.3 油沖洗操作方法

原料空氣壓縮機組潤滑油沖洗工作由中國化學工程第六建設有限公司及中國化學工程第七建設公司負責實施。

1)配置臨時管線，臨時管線、管件采用不銹鋼材質并酸洗鈍化合格，并按要求在正式管線上加裝金屬纏繞墊，在臨時管線法蘭處加裝聚四氟乙烯墊，杜絕雜質的產生。

2)按規定油量加裝與潤滑油型號相同的沖洗油。

3)安排專人控制沖洗油溫度，嚴格安照油沖洗方案控制油溫交替進行。

4)間斷同時啟動兩臺潤滑油泵，增加潤滑油流量、提高流速，加大沖洗效果。

5)油沖洗過程中，按油的流向用木錘、沿管道敲擊各條焊縫、彎頭和三通，并定期排放或清理油路的死角和最低處積存的污物等。

6)每24小時檢查更換一次濾網，掌握沖洗變化趨勢。

7)分別將潤滑油管路、調節油管路、高位油箱管路進行隔離分路沖洗，調整沖洗壓力、流量，提高沖洗效果。

8)潤滑油系統外部沖洗合格后，分別在壓縮機組各進油管路上加裝臨時濾網，沖洗油進各級齒輪箱。

2.2.4 優化措施

經過一段時間的沖洗實踐，沖洗效果不理想，為了保質按時完成油沖洗任務，采取如下優化措施：

1)增加濾油機外部循環，通過流量100L/min，過濾精度3um的濾油機進行連續循環過濾，經過檢查更換濾棒，起到一定的過濾效果。

2)協調借用動力裝置的濾油機，對潤滑油進行過濾，清除潤滑油中雜質。

3)在潤滑油過濾器、調節油過濾器內加裝10um的正式濾芯，保證沖洗上油合格，過濾潤滑油中雜質，提高沖洗效果。

4)使用濾油機倒出潤滑油箱內潤滑油，清理潤滑油箱、高位油箱，加快油沖洗進度。

5)更換原來的配制不合格的潤滑油沖洗臨時管線，嚴格按要求重新配制，經確認后安裝。

6)配制臨時管線，沖洗潤滑油管線死角。

2.2.5 經驗教訓

1)準備工作充分，協調總包單位加強責任落實，提高工作效率，配備專業的施工隊伍，組織嚴密，協調配合得力。

2)化學清洗徹底、置換充分。

3)油沖洗之前，所有管線檢查確認，杜絕使用碳鋼閥門、法蘭等管件，徹底除銹，加快油沖洗進度。

4)臨時管線按正式管線要求配置、材料選用嚴格，處理徹底。

5)潤滑油準備充足，所有油路同時沖洗，避免相互影響。

6)嚴格按照油沖洗方案、要求進行油沖洗，即使清理濾網、調整措施。

7)油沖洗分階段確認，避免出現反復。

2.2.6 油脂合格分析

表3 潤滑油油脂分析數據(陜西省電力公司電力科學研究院陜西電力設備狀態評價中心)

3 蒸汽管線吹掃

中壓蒸汽吹掃臨時管線于 5月9日安裝完成，蒸汽吹掃工作于5月28日開始，6月24日中壓蒸汽吹掃打靶合格，管線恢復。

3.1 吹掃(打靶)結果的判斷

按照GB50235-97

表4 吹掃(打靶)合格標準

注：靶片宜采用厚度5mm，寬度不小于排汽管道內徑的8%，長度略大于管道內徑的鋁板制成。

3.2 吹掃(打靶)步驟

圖1 蒸汽管線吹掃(打靶)流程

1)在XV1003閥拆除加短接,吹掃時旁通V1022,V1023打開。

2)把流量表,壓力表,溫度表拆除。

3) 汽輪機處的兩個速關閥前法蘭斷開加盲板，由速關閥處接臨時放空線至高點消音器。

4)蒸汽線上至其它位置的閥門關閉。

5)拆除汽輪機入口蒸汽流量孔板。

6)汽輪機貓爪處打好千分表，檢查汽輪機入口管支吊架投用情況良好。

7)暖管

a 適當打開4.1MPa(G)蒸汽管網界區第一道隔斷閥V1802、V1803，將系統管線上的低點所有排凝閥打開進行疏水，對管線進行暖管，開閥時一定要緩慢，防止產生水擊；

b在暖管過程中，用紅外線測溫儀檢查管壁溫度，每升高50℃，檢查一次管托位移是否在設計規定范圍內，同時檢查管線熱位移情況和管線支吊架情況；

c疏水閥視脫水情況適當關小。

8)吹掃(打靶)具體步驟

a.緩慢開大4.1MPa(G)蒸汽管網界區第一道隔斷閥，對管線進行小流量吹掃和疏水，同時安排人員進行檢查；

b.吹掃3h后停汽，檢查管線熱位移情況及管線支吊架、管托情況；

c.再次引汽暖管徹底疏水后，緩慢開大4.1MPa(G)蒸汽管網界區第一道隔斷閥，對4.1MPa(G)蒸汽管網進行大流量吹掃；

d.大流量吹掃4.1MPa(G)蒸汽管網6～10h后，停汽檢查管線熱位移情況及管線支吊架、管托情況；

e.重新打開4.1MPa(G)蒸汽管網界區第一道隔斷閥進行大流量吹掃，6～8小時后再降溫進行檢查，如此循環3次；

f.確認停汽放空完畢溫度降至常溫后，裝靶板進行吹掃，每次吹掃15分鐘后，停汽對靶板進行檢查；每次打靶結束后，關4.1MPa(G)蒸汽管網界區第一道隔斷閥，待管線冷卻后拆下靶板檢查，如果符合打靶的質量要求，則更換一個靶板再打一次，若第二次也合格，吹掃打靶結束。如果兩次打靶中有一次不合格則繼續吹掃后再打靶檢查，直到連續兩次打靶合格為止。

g.達到合格標準后，將汽輪機入口管線安裝就位，對汽輪機的找正數據進行檢查。

h.打靶順序。

表5 打靶順序表

3.3 吹掃過程中存在的問題

1)臨時管架設計不合理，固定管架多，造成臨時管線自由膨脹不理想。

2)靶板架設計強度不夠，長時間吹掃損壞。

3)蒸汽吹掃流量大，臨時消音器損壞。

4)正式的彈簧支架安裝調試不合格，影響蒸汽管線膨脹。

3.4 處理措施

1)重新變更臨時支架，增加滑動支架。

2)設計、加固靶板架。

3)按設計吹掃流量，控制閥門開度，調整蒸汽流量。

4)聯系廠家，按設計要求調整、維修彈簧支架。

3.5 經驗教訓

1)在設計階段，提前考慮好蒸汽管線吹掃的因素，合理配置正式管線，使蒸汽吹掃時臨時管線配置合理、流程短、彎頭少。

2)嚴格按照相關標準制定吹掃方案，并嚴格執行。

3)提高臨時設施施工質量，嚴格檢查確認。

4)彈簧支架質量過關，按要求安裝調試合格等。

4 壓縮機組試車工作

4.1 汽輪機靜態試驗

汽輪機單機試車開始前，由汽輪機廠家人員指導，榆林公司、工程公司、天辰公司、中化七建共同完成汽輪機試車前的靜態試驗工作。

主要內容包括：

1)調節潤滑油、調節油壓力至正常，調節徑向軸瓦、推力軸瓦進油壓力至正常。

2)調校速關閥行程開關。

3)調校調速汽閥行程。

4)調整二次油壓力。

5)緊急停車試驗。

6)盤車程序調整。

7)其他振動、位移、溫度聯鎖等。

4.2 汽輪機單試

汽輪機單試工作于7月21日開始，當天試車完成。

試車情況如下：

1)7月21日15：25分汽輪機升速至1000rpm，低速暖機30min。

2)7月21日16：23分汽輪機升速至7650rpm，正常運行。

3)7月21日16：28分汽輪機進行電子轉速跳閘試驗，8264rpm，聯鎖跳車正常，汽輪機惰走時間6：30秒。

4)7月21日16：38分汽輪機再次啟動，進行機械轉速跳閘試驗，8437rpm，聯鎖跳車正常，汽輪機惰走時間5：59秒。

5)汽輪機盤車降溫。

表6 汽輪機運行參數

表6(續)

4.3 原料空氣壓縮機組試車

汽輪機單試合格后，盤車降溫合格，由中化六建負責汽輪機與原料空氣壓縮機的聯軸器安裝。

表7 原料空氣壓縮機組軸對中記錄

4.3.1 試車工作

1)7月23日21：54分汽輪機開始升速。

2)在原料空氣壓縮機組啟動的過程中，共聯鎖跳車三次，原因包括：調速汽閥開度大于30%，轉速小于500rpm聯鎖跳車1次，汽輪機機過臨界轉速時升速速率不足，造成原料空氣壓縮機聯軸端徑向軸瓦振動值超標聯鎖跳車2次。

3)23：00時汽輪機第四次啟動，運行穩定。

表8 汽輪機運行參數

表8(續)

表9 空壓機運行參數

4.3.2 原料空氣壓縮機組防喘振試驗

7月24日在原料空氣壓縮機空負荷試車完成后，按計劃進行防喘振試驗。

表10 喘振試驗參數

5 壓縮機組負荷試車

原料空氣壓縮機組在進行喘振試驗后，按操作說明書進行升壓試驗，壓縮機進行72小時負荷試驗，壓縮機組滿負荷穩定運行。

6 小結

原料空氣壓縮機組試車經過科學組織、合理安排，準備工作充分，消除試車準備后的一系列可預見及不可預見問題，確保了原料空氣壓縮機組一次試車成功，試車完成后，停機盤車降溫、處理試車尾項及進行空分裝置預冷系統、分子篩系統填料裝填工作。

2017-07-03

李艷兵(1981—)，陜西榆林人，工程師，神華榆林能源化工有限公司基建管理部設備工程師。

TH452

A

1008-021X(2017)18-0118-05

(本文文獻格式李艷兵.汽輪機驅動離心壓縮機組安裝試車[J].山東化工，2017，46(18)：118-122.)