酯化循環氣壓縮機配套汽輪機組試車總結

(陽煤集團壽陽化工有限責任公司，山西 晉中 045400)

陽煤集團壽陽化工有限責任公司(以下簡稱陽煤壽陽公司)20萬t/a煤制乙二醇項目是山西省轉型綜改重大建設項目，對集團公司調整產業結構具有積極示范作用。酯化循環氣壓縮機組是乙二醇裝置中的核心設備，其具有轉速高、體積大，對機組設計、制造、安裝、試車等各環節要求嚴格的特點。

酯化循環氣壓縮機型號為DMCL602，采用汽輪機驅動，型號為TB4N-2。輔機部分主要由防喘振冷卻器、入口分離器、潤滑油站、汽封冷凝器、抽氣器等組成。壓縮機為一段壓縮，共兩級葉輪。汽輪機為水平剖分背壓沖動式汽輪機，上下氣缸之間采用螺栓連接。離心壓縮機和汽輪機采用公用底座，機組為雙層布置，主機布置在樓上，潤滑油站等輔機布置在樓下。酯化循環氣壓縮機共3臺，跟酯化合成一一對應。酯化循環氣壓縮機汽輪機主要參數見表1。

表1 酯化循環氣壓縮機汽輪機主要參數

1 汽輪機組的試車

1.1 試車前的主要準備工作

(1)按照機組廠家提供的說明書和相關規范標準對機組進行檢查，主要檢查項目包括軸承間隙、竄動量、葉輪、隔板等項目。

(2)對壓縮機入口分離器、防喘振冷卻器、潤滑油箱等設備打開進行拆檢，檢查設備內部部件的安裝制造情況，同時防止安裝及運輸過程中雜物進入設備內，對機組運行造成影響。

(3)機組潤滑油系統進行嚴格的化學清洗及清理，待清理合格后，先建立潤滑油系統機組外循環，在回油口裝好臨時過濾網，進行清洗、跑油。跑油合格后，接好潤滑油管線，在機組進油口裝好濾網，建立潤滑油全循環。

(4)對壓縮機的工藝氣管路進行吹掃、清理。

(5)對主蒸汽管線、背壓蒸汽管線等公用工程管線進行嚴格地吹除，特別是對主蒸汽管線進行嚴格地打靶試驗，確保試車合格。

(6)對干氣密封管線進行酸洗、吹掃。

(7)打開機組電儀部件的接線盒，對接線方式及接線情況進行檢查及整改，總控室和現場進行儀控電氣對應調試，并確保調試合格。

1.2 汽輪機的單機試車及運行試驗

(1)密封系統投用。打開去汽輪機隔離氣進口手閥，汽輪機進口兩手動閥門，最后打開0.5 MPa(g)主密封氣管線手閥。

(2)油系統投用。主輔油泵、應急油泵驗電，打開主輔油泵、應急油泵進口及蓄能器進出口閥門，啟動主油泵。同時檢查油泵出口油壓、過濾器壓差、油溫是否符合開車要求。

(3)投用盤車。將盤車裝置上的滑板退出，使行程開關連鎖，確保汽輪機不能啟動；卸去軸蓋，使蝸桿與蝸輪接觸，順時針轉動棘輪扳手，使蝸桿與蝸輪完全嚙合；卸去棘輪扳手，在確認已經嚙合后裝上軸蓋；向箱體供油口供油；解除切斷盤車電機電源用的行程開關，啟動盤車電機；盤車時應傾聽缸體內有無異常聲音，如發現異常，查明原因及時處理。

(4)投用汽輪機軸封系統。完全開啟密封蒸汽冷凝器進水閥，開啟冷凝器放空閥，將空氣排出，直到冷卻水溢出后關閉；投用汽輪機軸封蒸汽；打開蒸汽噴射器動力蒸汽閥，并確定缸體壓力或密封套泄漏蒸汽壓力約為200mm水柱(真空)。

(5)蒸汽系統暖管。首先對汽輪機系統進行靜態聯鎖保護試驗。汽輪機進汽系統暖管，確認汽輪機脫扣主汽閥完全關閉后，打開蒸汽進汽閥前后疏水閥、汽輪機蒸汽室疏水閥及缸體疏水閥；緩慢引入中壓蒸汽；保持汽壓至0.3～0.5 MPa，暖管至自動主汽門前，暖管約20～30min；緩慢關小疏水閥，以0.2～0.3MPa/min的速度升壓，在60min內使蒸汽壓力升至全壓(注意：低壓暖管時，升溫速率≤5 ℃/min，升壓速率≤0.1～0.15 MPa/min；升壓暖管時，升壓速度要嚴格控制，還要保持蒸汽有一定的過熱度，一般控制在50～100 ℃比較安全)；主蒸汽壓力溫度升至正常后，關閉蒸汽進汽閥前后疏水閥、放空閥，速關閥前疏水閥，關小直至汽輪機完全啟動后關閉，將蒸汽進汽閥全開，關閉旁路閥。

同樣，按照嚴格的程序對汽輪機排汽系統暖管。

(6)汽輪機沖轉啟動。再次確認速關閥前主蒸汽溫度大于380 ℃，合成系統與壓縮系統聯鎖復位后，停盤車系統，待所有的啟動條件具備后，建立啟動油，速關油，開啟速關閥，點擊現場控制盤上的啟動按鈕，啟動汽輪機。嚴格按照升速曲線進行低速暖機與高速暖機，汽輪機在過臨界轉速時要嚴格注意觀察蒸汽管網壓力與汽機的振動值等各項指標，汽輪機的運行轉速達到最小調節轉速后，其啟動程序完成。

(7)注意事項：①沖轉后，轉速必須在200 r/min以上，避免軸承內引起混合摩擦；②當轉速達臨界轉速時，要快速平穩通過；③注意最小調節轉速調整是否正常；④根據需要與機組情況調節轉速，必要時可適當延長暖機時間；⑤沖轉前，在汽輪機前兩貓爪、排汽缸兩側各裝一千分表，記錄每側在一定轉速時熱膨脹值，保證軸向熱膨脹差<1.0 mm，水平方向熱膨脹差<0.5 mm；⑥啟動前配合儀表校核電液轉換器，以保證其最大、最小行程與調速汽門的最大、最小行程完全吻合。

2016年4月23日和4月25日，分別對酯化循環機汽輪機進行單機試車。在試車過程中，進行了電子、機械打閘試驗、超速試驗等各項機組試驗，在機組升速到1 500 r/min時，做緊急停機打閘試驗，在機組背壓蒸汽投運，并穩定運行2h后，做超速試驗。

2 機組試車中存在的問題及解決方法

(1)主蒸汽管道吹掃長時間不合格，影響單機試車時間。酯化循環機汽輪機蒸汽管線采用從鍋爐送出來1支總管，到汽輪機界區后分為3支支管，主蒸汽壓力等級為3.8 MPa(g)。蒸汽吹掃壓力控制在2.0～3.0 MPa(g)，蒸汽管線流程見圖1。采用升壓、降壓的方式反復吹掃，白天主蒸汽管道升壓、升溫、降壓吹掃，晚上8時以后，出于噪音對周圍環境的影響，蒸汽管線降溫、降壓。這樣反復吹掃長達1個月左右，在吹掃口放入靶板檢查，仍不合格。分析原因：一是3.8 MPa過熱蒸汽管線距離長，支管線較多；二是吹掃時采用一個吹掃口依次進行吹掃，導致吹掃口間互相干擾，放入靶板時一直不能合格。分析清楚原因后，調整吹掃強度，增加了吹掃口，一周后在1#汽輪機吹掃口放入靶板檢查，達到標準要求。

圖1 蒸汽管線流程

(2)汽輪機沖轉后，控制油壓低，需啟動2臺油泵。廠家配套的潤滑油泵為2臺流量相等、壓力相同的臥式螺桿油泵，出口壓力為1.0 MPa(g)。2臺油泵均采用電機驅動，1臺為主油泵，另1臺為備用油泵，每臺油泵的流量均滿足正常生產所需流量的120%，正常生產中只需要啟動1臺油泵便可滿足整個系統的需要，另1臺作為備用油泵，隨時可以投入運行。1#汽機啟動后，汽輪機的控制油壓僅為0.78 MPa(g)，此時壓力調節閥已經關死，立即啟動備用油泵，并對系統進行檢查、調整，但直至試車完成前，備用油泵還是停不下來。試車完后對各過濾器、換向閥等部件進行再一次檢查，均沒有發現問題所在。最后分析原因，主要是潤滑油泵打量不足，油泵壓頭不能滿足使用要求，后來打開泵出口安全閥，該閥門也是一個減壓閥，用扳手適當地壓緊閥門的彈簧張緊程度，使泵的出口壓力升高，經過再試車，直至現在也沒有出現同樣的問題。

(3)汽輪機汽封漏氣量大。在3#機背壓蒸汽投運后，汽輪機的汽封處蒸汽泄漏量大。該機組的汽封采用迷宮式梳齒密封，基本原理是通過密封齒的多級節流作用，減少蒸汽沿軸向泄漏。在汽封的上下兩個汽封塊之間以彈簧支撐，當其接觸汽輪機的轉子時，借助彈簧的彈性，汽封可以向外彈開，使轉子不會由于過度摩擦和發熱而遭受損壞。由于在試車階段，發現汽封處漏氣量大后，根據試車前的預案，采取開大汽封冷凝器循環水、對循環水進行排氣、排凈抽氣器出口積液等措施，但都沒有取得明顯的效果。在試車完成后，采取變更放空管線、取消放空管液袋等措施，但是都不能有效解決問題。經查閱相關技術資料后，分析主要原因是3#汽輪機在設備結構、制造技術、安裝水平等方面存在差異，迷宮梳齒密封在動靜相碰時，靜間隙無法補償，而且在實際安裝時，由于擔心動靜摩擦，間隙值都控制在設計值的高限，造成泄漏量增大。決定將汽封更換為新型蜂窩式密封型汽封，其工作原理是當蒸汽流通過高齒進入到蜂窩帶，并在壓力的作用下進入蜂窩汽室時，氣流在六角形汽室中形成渦旋，使氣流由水平方向改為向下的垂直方向，進而借助氣流壓力形成一道”汽墻”，達到阻流、密封的作用[1]。在對汽封更換完成后，于2016年7月12日進行再次單機試車，試車結果較正常。

3 運行效果

在對各項試車過程中暴露出來的問題進行整改后，汽輪機再進行單體試車，試車完成后，裝配好聯軸器，試車密封，聯合壓縮機對機組進行聯動試車。試車介質為空氣，進氣口設在壓縮機入口分離器人孔，并在人孔處增設簡易絲網過濾器，出口直排大氣，連續運行4h，各項參數均達到設計值，運行也較為穩定。2016年7月20日，機組開始聯合合成系統帶負荷運行，一直到現在運行穩定。汽輪機主要運行數據見表2。

表2 汽輪機主要運行數據

4 結語

自2016年6月26日正式投料試車以來，3臺機組一直運行平穩，各軸瓦溫度、振動值、膨脹值等各項數據均達到設計值。要做好機組的試車工作，一是在試車過程中要對現場及總控嚴格按照標準及設計圖紙檢查，無論大小問題，都不可掉以輕心；二是試車過程需編制嚴格的試車方案及應急預案，組織相關人員認真學習、掌握；三是機組本體和輔機部分的設計、制造、檢驗等各個環節，一定要盯緊、把關，避免機組制造完成后帶著問題出廠[2]。

總之，酯化循環氣壓縮機組的穩定運行，不僅給酯化合成系統的高效、滿負荷、穩定運行提供了的保證，更是加快了陽煤壽陽公司20萬t/a煤制乙二醇項目達標、達產、達效的步伐。

[1]楊璟.汽輪機汽封改造[J].科學之友，2011(11)：26.

[2]胡建洲.大型離心式壓縮機試車工作總結[J].天然氣與石油 2010(5)：47.