凝气式汽轮机和离心式压缩机

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,凝气式汽轮机和离心式压缩机,原理及操作,凝气式汽轮机,离心式压缩机,干气密封系统,离心式压缩机的操作原则,凝气式透平及压缩机开停车及事故处理,新天煤化工有限责任公司煤制气项目天然气压缩机及汽轮机介绍,凝汽式汽轮机,一、定义,汽轮机又叫,蒸汽透平,，它是以蒸汽为工作介质，利用高速气流推动叶轮转动，从而把蒸汽的,热能转化为机械能,的一种能量转换设备。,二、汽轮机的组成：,转子,(,包括主轴、叶轮、叶片,),定子,（包括汽缸、喷嘴、隔板），调速系统，保安系统。,凝汽式汽轮机,三、汽轮机的工作原理：,高压蒸汽,从装在汽缸上的喷嘴喷出，经膨胀、降压而形成高速气流，高速气流吹到装在叶轮周边的一个个叶片上，从而将转子转动起来，完成了蒸汽,热能到机械能,的转换。此过程中排出的蒸汽温度和压力均有所下降，因此叫,乏汽,。,四、汽轮机的种类：按热力学划分主要有,背压式,、,抽汽式,和,凝汽式,三种。我车间采用的为凝汽式透平，蒸汽在汽轮机中做功后全部进入凝汽器，排汽在低于大气压力的真空状态下凝结成水。,凝汽式汽轮机,五、凝气式汽轮机的蒸汽,1,、进汽系统,包括,主汽门,和,调速气门,。主汽门（速关阀）是,蒸汽进入系统的通道位于汽缸前部，新蒸汽通过它进入气室，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,，油路中的油压下降，阀门就快速关闭,。,调节气门,用来调节进气量，而进气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装在进气室前的杠杆油动机带动,。调速器可人工给定转速，亦可与其它系统相连，保持某一参数恒定。,。,凝汽式汽轮机蒸汽系统,凝汽式汽轮机蒸汽系统,调节汽阀图例,2,、冷凝系统,包括,凝汽器,、,热井,、,凝结水泵,等。,排汽,经过凝汽器冷却后，能将做功后的,乏汽,冷凝成水，再由凝结水泵打入,抽汽冷凝器,做冷却水用，一部分回到热井保持一定的,液面,，另一部分水送入管网回收再利用。冷却过程中形成负压，瞬间冷却，体积急剧收缩，造成一定的真空，有利于汽机进一步做功。,凝汽式汽轮机蒸汽系统,3.,真空系统,真空系统的作用：是维持凝汽式,透平排汽的真空度,，同时将冷凝液回收重复使用。主要设备有抽汽冷凝器、开工抽气器、一、二级抽气器（抽气器也叫空气抽气器，蒸汽喷射器）,抽气器的工作原理,：工作蒸汽在高压下从喷嘴以很高的流速喷出，在喷射过程中，蒸汽的静压能转变为动能产生低压，而将气体吸入，吸入的气体与蒸汽混合后进入扩散管，速度逐渐降低压力随之升高，而后从压出口排出。在蒸汽冷凝下来以后，积蓄下来的不凝气体通过两个串联的蒸汽喷射器抽出。每抽一次，压力就升高一些，又可冷凝下来一些水份，这些冷凝水又可引回系统，最后将不凝气体排入大气。,凝汽式汽轮机蒸汽系统,凝汽式汽轮机蒸汽系统,抽气器 图例,一级抽气器工作原理图,驱动蒸汽,乏汽,4.,排气安全阀,（,1,）,.,作用,：当系统出现故障破真空时，将排大气安全阀打开，可快速破真空，使转子尽快停止转动，防止事故扩大化。,（,2,）,.,操作要点：,第一，为了防止安全阀不严而漏空气，排大气安全阀要用水封住，通入密封水以维持真空。,第二，如果排大气安全阀达到正压不动作，可立即用手去开此阀，如果还是打不开，要进行紧急停车。,凝汽式汽轮机,排气安全阀简图,5.,轴封蒸汽,作用：在轴的两端形成密封。防止缸内气体逸如大气（高压侧即蒸汽入口侧）；或空气漏入缸体（低压侧即做功后的乏汽侧），影响透表冷器的真空。,操作要点：,第一、 过大会造成蒸汽浪费，而且如果密封蒸汽泄漏气回到疏水膨胀箱，那就会增加对凝汽器负荷，如果不及时调整有可能影响到真空度。,第二、过小，密封效果不好，高压侧高压蒸汽容易泄漏出来，真空侧很有可能吸入空气影响到真空度,凝汽式汽轮机蒸汽系统,汽轮机蒸汽系统,汽轮机真空凝结水系统,6,、,调速系统组成,：,速关阀、调节阀、危急保安器、电液转换器、油动机。,调速系统的作用：,它是通过油压控制,调节气门,进汽量的大小，从而实现控制调节透平转速。,汽轮机调速系统,汽轮机调速油系统,汽轮机危机保安器,7,、危急保安系统：,当转速超过设计允许极限，转子上的,飞锤会自动弹出,，触及危机保安器，自动将调速器油压泄掉，迅速关闭速关阀，切断进汽。,当汽轮机转子,轴向位移,1mm,时，转子上的轴位移凸肩撞击挂钩，也会将速关阀,关闭,。,作用：,是防止机组超转数飞车的一种保护装置。,汽轮机危机保安器,凝汽器简图,8,、凝汽器的作用：,汽轮机排汽端做功完毕的蒸汽，离开汽轮机后进入凝汽器壳程，凝汽器管程内流入循环水冷却工质，将汽轮机乏汽凝结为水,.,由于蒸汽凝结为水时，体积骤然缩小，从而在原来被蒸汽充满的凝汽器封闭空间中形成真空,。为保持所形成的真空，抽气器则不断的将漏入凝汽器内的空气抽出，以防不凝结气体在凝汽器内积聚，使凝汽器内压力升高。集中与凝汽器底部热井中的,凝结水,，则通过,凝结水泵,送往除氧器方向作为锅炉给水。,凝汽设备的任务是,:(1),在汽轮机排汽口建立并,维持,高度真空。,(2),将汽轮机的排汽凝结成,洁净,的凝结水作为锅炉的,给水,循环使用。,简单的说凝汽器作用，就是把,乏汽凝结成水,。,9,、,盘车系统,汽轮机盘车的作用,：,1,、为了保证汽轮机在停机后任意时间内能启动，停机后使转子连续或定期转动以便消除转子的热弯曲度。另外，盘车可防止由于汽门不严，蒸汽漏入汽轮机内部，而引起的热变形。,2,、由于盘车带动转子转动使,转子和缸体,以,及,各部件均匀冷却。,3,、由于盘车时一定要启动油泵，它还能使轴承冷却，以带走轴承中的热量 。,4,、汽轮机冲转时，可减少转子的惰性，减少叶片的冲击力。,盘车系统图,控制油,润滑油,天然气离心式压缩机,一、离心式压缩机的特点,优点：,1,、输气量大，尺寸小，重量轻，占地少，不用备机，如果采用较便宜的蒸汽头代替电机驱动，设备投资、占地面积、基建费用、操作人员、维修费用都可以大大降低。,2,、易损减少，运行平稳，可以运行一年以上，维修简单，所以操作费用低。,3,、供气均匀，运行平稳，调节方便，易于自动化操作。,4,、气缸内不需注入润滑油，所以被压缩的气体不受油污染。所以对于催化剂怕污染的系统离心压缩机首选。,离心式压缩机,缺点：,1,、由于高速气流的流动损失，离心式压缩机的效率要比往复式的低,5-20%,2,、其只适用于大气量工艺生产，否则机械效率降低。为了防止喘振需要较多气体打回流，功耗不会省多少，热量能回收减少，能量收支不平衡。,3,、由于运转速度高，每分钟达上千和上万转速，除机械安装质量外，日常运行中尤其要求被压缩的气体不得含灰尘，液滴及腐蚀性成份。,离心式压缩机,4,、工况随气体温度压力及组成变化而变化，、尤其是开停及事故时要注意，防止出现喘振及其他波动。,5,、由于没有备机，所以一旦出现事故会造成整个系统停车，这就要求操作人员充分掌握其特点，做到一次开车成功，实现高负荷长周期安全运转，才能有效发挥其作用。,离心式压缩机,二、离心式压缩机的分类,按排气压力分,A.,低压压缩机：排气终了压力在,3,10,表压；,B.,中压压缩机：排气终了压力在,10,100,表压；,C.,高压压缩机：排气终了压力在,100,1000,表压；,D.,超高压压缩机：排气终了压力在,1000,表压以上。,机组剖分,1、水平剖分：机组外壳按水平形式剖分,MCL,2、,垂直剖分（,筒形,）：机组外壳为垂直形式剖分,BCL,离心式压缩机,水平剖分：,定子被通过轴心线的水平面剖分为上下两部分，通常称它为上下壳。上下机壳用联接螺栓成一个整体，便于检修。该类型压缩机适用低中压工艺，最高工作压力一般不大于,5MPa,。,垂直剖分（,筒形,）：,其缸体为筒形，两端盖用联接螺栓与筒形缸体成为一个整体。盖类压缩机最高工作压力可达,70MPa.,三、压缩机的基本组成,从外观上看一台压缩机,首先看到的是机壳,又称气缸,通常由铸铁、铸钢浇铸而成或由钢板焊接而成。一台高压离心式压缩机通常有两个或两个以上气缸,按其气体压强高低分别称为低压缸、中压缸和高压缸。,压缩机本体结构可以分为两大部分,:,1,、固定部分：是由气缸、隔板、径向轴承、推力轴承、轴端密封等零部件组成，常称为定子。,2,、转动部分：它有主轴、叶轮、平衡盘、推力盘及联轴器等零部件组成，称为转子。,离心式压缩机,固定部分（,定子部分,）,1、气缸：是压缩机的壳体，,又称为机壳。由壳体和进排气室,组成，内装有隔板、密封体、,轴承等零部件。对它的主要,要求是：,有足够的强度以承受气体的,压力，法兰结合面应严密，,主要由铸钢组成。,离心式压缩机,转动部分（,转子部分,）,1、主轴,压缩机的关键部件，他是主要起到装配叶轮、平衡盘、推力盘的作用，是转子部分的中心部位。,2、叶轮,叶轮又称工作轮，是压缩机的最主要的部件。叶轮随主轴高速旋转，对气体做功。气体在叶轮叶片的作用下，跟着叶轮作高速旋转，受旋转离心力的作用以及叶轮里的 扩压流动，在流出叶轮时，气体的压强、速度和温度都得到提高。,按结构型式叶轮分为开式、半开式、闭式三种，在大多数情况下，后二种叶轮在压缩机中得到广泛的应用。,离心式压缩机,3、平衡盘,平衡盘又名卸荷盘，在多级离心式压缩机中因每级叶轮两侧的气体作用力大小不等，使转子受到一个指向低压端的合力，这个合力即称为轴向力。轴向力对于压缩机的正常运行是有害的，容易引起止推轴承损坏，使转子向一端窜动，导致动件偏移与固定元件之间失去正确的相对位置，情况严重时，转子可能与固定部件碰撞造成事故。平衡盘是利用它两边气体压力差来平衡轴向力的零件。轴向力的平衡也可以通过叶轮的两面进气和叶轮反向安装来平衡。,离心式压缩机,压缩机的平衡盘一般装在气缸末级的后面，他的一侧受末级的气体压力，另一侧通常与机器的吸气室相通，平衡盘的外圆上一般都有迷宫密封装置使盘两侧维持压差。,4、推力盘,由于平衡盘只平衡部分轴向力，其余轴向力通过推力盘传给止推轴承上的止推块，推力盘主要承受推力轴承的轴向力。,推力盘有的设置在压缩机的高压端有的设置在机组的压缩机的两段之间。,离心式压缩机,转子（,主轴,、,叶轮,、,平衡盘,）,离心式压缩机,级,：由一个叶轮与其相配合的固定元件所构成,段,:,是以中间冷却器作为分段的标志,缸,:,是将一个机壳称为一个缸，多机壳的压缩机就称为多缸压缩机,列,:,是压缩机缸的排列方式，一列可有一至几个缸组成,离心式压缩机的几个术语,离心式压缩机,压缩机对气体做功是通过装在转子上的叶轮实现的，工作原理与输送液体的离心泵类似。气体从中心流入叶轮，在高速旋转的叶轮叶片的作用下，随叶轮作高速旋转并沿半径方向甩出来。由于受旋转离心力的作用，气体的压力得到了提高，同时气流速度也加快了，叶轮的机械能变成了气体的压能和动能。气体通过扩压器和蜗壳时候，面积增大，速度降低，气体压力又得到进一步提高，这部分动能也变成压力能。,离心式压缩机,四、,主要工作原理,一个叶轮和与它配合的固定原件构成压缩机的一个级。气体流过一级之后，压力的提高是有限的 ，在要求升压较高的情况下，需要有若干各级组成，安装在一个机壳里叫缸。,一个缸最多只能装十级左右，更多的级需要采用多缸。,气体经过压缩后温度要升高，需要较高压缩比时候，常将气体压缩到一定压力后，从缸内引出，,在外设的冷却器内降温,，分离液滴，以便保护设备降低功耗，然后导入缸内进入下一步压缩。这样一冷却次数的多少，将压缩机分成几个段。一个段可以是一级，也可以包括几个级。一缸可分为一段或几段。,离心式压缩机,五、离心压缩机的附属设备,1,、,段间冷却器,：气体压缩温度会升高，为了减少功耗降低下一级气进口的温度，设置段间冷却器。（水冷和空冷）,2,、各段进口的,分离器,：压缩过程气流产生脉动，不仅压缩功耗增加还会使机组和连接管线振动，造成连接件松动和损害，同时气体夹带的水雾和油雾经冷却器冷凝变成水滴和油滴，对压缩机安全运行也不利，带液会引起压缩机转子强烈震动。,作用：,起缓冲和分离水的作用，并能除去粒度较大的粉尘和机械杂质。设有液位控制，报警装置。,离心式压缩机,3,、油系统,是透平和压缩机共有的系统，包括控制油和润滑油,控制油：主要用在透平部分。用于速度调节，通过表盘信号的变化转换成一个油压变化，调节调速器门开度，达到调整蒸汽进量的目的，进而调节透平转速。电信号油压信号调速器门透平转速。控制油压在,MpaG,。危急保安器能迅速泄掉控制油压，将透平停下来。,润滑油：供给汽轮机和压缩机各个轴承，起冷却，润滑、清洁作用。油压控制在,MpaG,，油温控制在,40,（,+/-5),。,离心式压缩机,离心式压缩机油系统图,机组轴承,汽轮机调节油,油系统的组成,A,、油箱：供给、回收、沉降和储存油的设备。内有电（或蒸汽）加热器，开车时升温,35,45,，一般回油与油泵吸入口间设有挡板，使回油有足够的杂质沉降和气体释放时间，上部装有,排气管,以及抽,油烟风机,，以排除油箱中的气体和水蒸气，还装有氮气管通入,氮气,以保护油箱中的油不至于接触空气而产生,氧化,。,离心式压缩机,B,、,润滑油泵：一般是两台设置，,两台主运行泵,，一开一备，备泵投,“,自动,”,，在主油泵发生故障或油系统出现故障时，系统油压低于某设定值便自启动，投入运行。也有设置,事故油泵,的，事故状态主、辅助油泵断电不能运行，事故油泵启动保护机组，事故油泵采用直流电（电源来自事故状态下直流发电机，一般全厂配备）,离心式压缩机,C,、油冷器：,冷却返回油箱油温有所升高的油，以控制进油温度在,35,45,范围内。一般两台，一开一备，在一台故障时可切换清理，或在冷却效果不好时同时使用。在开车时油温低时，冷却水不投用，,待运行一阵油温度上来后再投水。,离心式压缩机,离心式压缩机,油冷器简易图,温控阀：,就是根据温度变化实现自动控制功能的控制阀。,自力式温度调节阀,不需外界能源而进行温度自动调节。自力式温度调节阀,利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节,。温度传感器内的液体膨胀是均匀的，其控制作用为,比例调节,。被控介质温度变化时，传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质,温度高,于设定值时，感温液体膨胀，推动阀芯向下关闭阀门，减少热源的流量；被控介质的,温度低,于设定值时，感温液体收缩，复位弹簧推动阀芯开启，增加热源的流量。,离心式压缩机,温控阀(,AMOT),A,B,C,BYPASS,旁通,（热油）,COOLER,油冷却器,（冷油）,AIREND,主 机,温控阀(,AMOT),A,B,C,BYPASS,旁通,（热油）,COOLER,油冷却器,（冷油）,AIREND,主 机,温控阀(,AMOT),A,B,C,旁通,（热油）,油,冷却器,（冷油）,主机,D,、油过滤器：在润滑油泵出口过滤油中的杂质，保证润滑油的质量。一般配备两台，一开一备，设有压差报警，可在线切换。,切换后油过滤器需尽快联系清理，避免油过滤器运行时出现不正常情况，因没有及时的清理，影响压缩机正常运行。一般除去,10,m,以上的杂质,。,离心式压缩机,离心式压缩机,润滑油过滤器简易图,、高位油槽：也叫,事故油箱,。是一种保护性设施，在设备事故状态时保证设备润滑需要。,机组在正常生产时高位油槽要始终保持一个液面并且有溢流。此油箱在开车前投运，润滑油从底部进，从高位溢流回油站油箱内。当主辅润滑油泵故障而事故润滑油泵又未及时启动时，高位油箱的润滑油将沿进油管在,重力作用,下流入各润滑点，以维持机组停车过程所需的润滑。一般供应量,不小于,5min,。,离心式压缩机,离心式压缩机,润滑油高位油槽流程图,干气密封,干气密封,（,一）干气密封的发展,干气密封是一种新型的非接触式轴封，干气密封的概念是六十年代末期从气体润滑轴承的基础上发展起来的，其中以螺旋槽密封最为典型。经过数年的研究，美国约翰,克兰公司率先推出干气密封产品并投入工业使用。由于干气密封属于非接触式密封，因此干气密封特别适合作为在高速高压条件下的大型离心压缩机轴封。,干气密封的出现改变了传统的密封观念，将干气密封技术和阻塞密封原理有机结合，,“用气封液或气封气”,的新观念替代传统的“液封气或液封液”观念，可保证任何密封介质实现零逸出，这就使得干气密封在泵用轴封领域也将有广泛的应用前景。,与普通接触式机械密封相比，干气密封有以下主要,优点,：,省去了密封油系统及用于驱动密封油系统运转的附加功率负荷。,大大减少了计划外维修费用和生产停车。,避免了工艺气体被油污染的可能性。,密封气体泄漏量小。,维护费用低，经济实用性好。,密封驱动功率消耗小。,密封寿命长，运行可靠。,（二）干气密封的特点,干气密封,（ 三）干气密封的工作原理,与其它机械密封相比，干气密封在结构方面基本相同。其主要区别在于，,干气密封的一个密封环上面加工有均匀分布的浅槽，干气密封能在非接触状态下运行就是靠这些浅槽在运转时产生的流体动压效应使密封面分开,3,5,微米的间隙。,干气密封,密封型式,参数,泄漏量,(Nm,3,/min),气体润滑密封,干气密封,槽深,5m,0.025,碳环密封,四组，宽,10mm,间隙,0.05mm,0.37,迷宫密封,齿数,15,1.82,油 膜 密 封,封油泄漏量,介质端,（,l/min,）,大气端,（,l/min,）,浮环密封,2,组，宽各,20mm,，间隙,0.05mm,0.12,0.6,机械密封,油膜厚度,1m,0.0012,0.0017,下表为压缩机干气密封与其它常见密封的泄漏量比较,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封,干气密封的维护,密封气供气压力和温度稳定,密封气必须洁净,密封气必须干燥,定期巡检一、二级密封气压力；一二级泄露气压力，定期排放过滤器导淋，密切注视过滤器压差，及时更换滤芯。,干气密封,新天煤化工有限责任公司甲烷化车间的天然气压缩机在开车时使用氮气做密封气,一级密封,气采用工艺气经调节减压后到,3.95Mpa(G),二级密封,（缓冲气）和后置,隔离气,采用（,G),氮气，各自经减压调节后送至密封处。,.,干气密封,离心式压缩机的操作原则,一、 离心压缩机操作性能曲线,性能曲线,通常把一台压缩机（或它的一个段）在不同流量下的压力比（或出口压力）、功率与效率的关系化成曲线， 叫做,性能曲线。,从,P-G(,出口压力,-,流量,),曲线可以看出，随着,排出压力的升高，排气量将变小,。这与离心泵类似。,从,N-G,曲线,(,功率,-,流量,),表明功率随气量的增加而增加。,从,-G,曲线（效率,-,流量）有一个,最高点,，这一点的,流量、压力、功率就是设计的工况点,。而当偏离设计条件时效率将有所降低。,PN,P,N,设计点,喘振点,滞止点,流量,G,（或,v,）,喘振,离心压缩机分别在不同的转速下,得到一条,P-G,曲线，在每条曲线上,有一个压力的最大值，在此最大值下,的气体流量，就是压缩机的喘振点。,连成曲线就成喘振极限，,流量落入,左边的阴影区,，就会产生喘振。,二、离心式压缩机的喘振,n1,n2,n3,喘振区,出口,P,流量,G/V,喘振点,P,G,n,（一）现象：,在生产过程中，压缩机有时会突然产生强烈震动，气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动，并伴有周期性沉闷的,“呼叫”,声，以及气流波动在管网中引起的“呼哧，呼哧”的强噪音，管网有周期性震荡，振幅大，频率低，并伴有周期性吼叫声。压缩机震动强烈，机壳、轴承均有强烈震动并发出强烈的周期性气流声。这种现象统称为压缩机的喘振工况，压缩机不能在此况下长时间运行。一旦进入喘振工况，操作人员应立即采取调节措施，,降低出口压力或增加入口流量,，使压缩机工况点,脱离喘振区,，实现压缩机的稳定。,二、离心式压缩机的喘振,（二）导致的后果：,机组会产生强烈振动，轴承润滑条件会破坏，轴瓦会烧坏，甚至轴断裂，转子与定子会产生 摩擦碰撞，密封元件将遭到严重破坏。另外，对工艺系统影响严重。,二、离心式压缩机的喘振,（三）、喘振原因,*从内部原因说：,流量不断减少到一定值时，叶轮流道内的气体严重的旋转脱离是产生喘振的内因。,*从外部表象说：,1,、系统压力增加到一定转速下对应的最高压力。,二、离心式压缩机的喘振,2,、气体出口压力增高到一定转速下，所对应的最高压力以上区域，进入喘振区。,A,、压缩机紧急停车，来不及回流或放空。防喘阀没投“自动”的情况。出口气体没有泄放，在出口产生憋压；或止逆阀板脱落或阀门打不开，气体排不出去。,B,、系统突然减量而止逆阀动作迟缓或关不严，在压缩机急剧减速出口压力降低时，后系统的高压气体会倒流，引起喘振。,二、离心式压缩机的喘振,3,、操作不当引起喘振,防喘阀未投“自动”，或者其整定值不正确，打开不及时都能会引起喘振。,升速升压过快或降速之前没有降压也危险。所以，开车时要,先升速后升压,，停车时要,先降压后降转速,。否则在低转速高压力的情况下易发生喘振。,二、离心式压缩机的喘振,4,、机械部件损坏引起喘振,A,、机械密封、迷宫密封、,O,型环等形成段间或级间串气，会引起,喘振,和也影响,打气量,。,B,、过滤网,堵塞,，止逆阀板关闭,不严或脱落,均可造成压缩机喘振。,二、离心式压缩机的喘振,1,、增加气体流量。,最重要的方法是在操作中必须避免压缩机在低于喘振流量的喘振区运转，喘振发生时必须设法立即增大流量（开出口放空阀；降出口压力；开防喘阀），然后查明原因并清除。,处理原则：入口加流量，出口保畅通，背压要降低，回流或放空。如果系统需保压，则在打开防喘振阀气体打回流后，适当提高转速，使出口压力增加到原有水平，在停车之前又应预先打开回流或放空防喘振。,（四）喘振的防止与消除,二、离心式压缩机的喘振,2,、根据性能曲线控制防喘裕度，合理整定防喘振阀门。,*升速升压前根据性能曲线，定好工况变动点，按防喘振安全裕度进行控制。,*防喘振安全裕度是指在一定转速下，实际流量与喘振流量之比，即：,防喘裕度,=,该转速下的实际流量,/,同转速下的喘振流量,控制范围：一般在,3,、开车与停车，升速与升压根据性能曲线，遵循,“升压必先升速，降速必先降压”,原则。,二、离心式压缩机的喘振,1,、为了防止压缩机发生喘振，在压缩机各段入口都设有防喘阀，即一部分出口气体经降温后又回到入口，补充异常情况下入口气量的不足，达到其所需入口气量。开停车过程中，,防喘阀打,“手动”，,有利于频繁调节，大幅度及时调节，达到稳定后，可投,“自动”,调节。,2,、升压先升速，否则容易发生喘振。,3,、压缩机调节气量的方法有多种，正常生产时用,转速调节手段是最节能、最快捷的方法，,正常工况下，压缩机的防喘振阀应该投,“自动”,，并处于全关状态。,（五）调节原则,二、离心式压缩机的喘振,4,、缓慢交替地开防喘振阀门 。开关防喘振阀门不要过快过猛，以避免,轴位移增大，振动加剧，密封系统失调,，如机组有两个以上的防喘振阀门时，各阀门的开关要交替进行，使各缸的压力变化均匀，这对各缸的受力、防喘振和系统的协调都有好处。,二、离心式压缩机的喘振,凝气式透平及压缩机开停车及事故处理,（一）、原始开车应具备的条件,1.,透平单体试车结束，调速系统、危急安保系统在单体试车中确认合格。,2.,干气密封控制系统具备开车条件。,3.,确认压缩机安装完毕，现场清洁，压缩机进出口管道吹扫、清洗合格，压缩机进出油管油洗合格。,4.,油系统单试合格，具备开车条件。,5.,确认汽轮机与压缩机的联轴节装好，具备联动开车条件。,6.,工艺系统管道吹扫、清洗、试压合格。,7.,检查机组所有电气设备，确认完好。,一 、开停车,6.,检查所有控制仪表、测量仪表、联锁报警装置完好，具备使用条件。,7.,安全阀调校合格并打铅封。,8.,测速计、测温仪、测振仪等工具准备好，通讯系统完好。,9.,各类消防、安全器具齐全，措施落实。,10.,各辅机手动盘车灵活无卡涩，电机送电，具备启动条件。,一 、开停车,（二）、开车前的公用工程准备,首先公用工程具备开车条件：水、电、气（氮气、循环水、驱动蒸汽、密封蒸汽,.,工艺气,),。仪表、电气、检验合格（包括报警、联锁好用，工艺系统置换合格）。各个水冷器投运正常，,防喘阀全开。,（三）、投用后置隔离气和干封气,1,、油系统投运前至少,10,分钟投后置隔离气，二级密封气，一级密封气。如果压缩机检修或者冬季开车,油系统要,提前,运行。停油后至少,10,分钟,，主要是回油管线无油后方可停后置隔离气，避免油进入干封损坏密封。,一 、开停车,2,、压缩机组缸体引入介质前，必须首先投入,密封气,，防止机内介质污染一级密封端面，同时必须保证一级密封腔体压力大于火炬管线及平衡管压力以上，方可启动压缩机组。,3.,开车使用氮气做密封气，一级密封采用，二级密封和后置隔离气采用。压缩机启动过程中,(,压缩机出口气压力高于其平衡管压力后，会自动由氮气切换为工艺气。工艺气为二段出口,132.7,天然气。一级密封气的调节阀压差设定在。,一 、开停车,（四）、油系统开车准备,检查油箱油位，液面在,1/2,以上。,开加热器，将油温加热高于,35,45,，因为运行起来后会降低，待正常后油温要控制在,40,45,范围内。,将油冷器、油过滤器要排气见油后关阀。,油泵进、出口阀开。,高位槽阀开（,上油阀缓慢开启,）。,启油泵：启主油泵，辅油泵必须投“自动”，事故油泵投“自动”。,油压调节：润滑油、控制油路上自力式调节阀开前后截止阀，关副线阀，调节阀达到设计的油压值，锁定其阀位。,一 、开停车,确认以下项目要检查：,油冷器，油过滤器排气管线上排气见油。,视镜上见油量（看油管线上视镜上油量是否正常）。,油过滤器压差是否小于报警值。,切记高位油槽要看到溢流（回油管要有油）后，才能进行下一步，保证压缩机事故状态下安全。,一 、开停车,（五）、冷凝系统开车准备,凝汽器冷却水阀上，回水开（投冷却水）。,开凝汽器补水阀，建立液位,50%,。,向排气安全阀建立水封，要常流，防漏气。,冷凝液泵开进、出口阀，开泵，一开一备，辅泵投“自动”（为保持液位，有时开两台，低了封不住液位，高了，影响乏汽凝结，导致真空下降）,流量调节阀与液位调节阀投“自动”。,软水引至,A,、,B,泵，排气后启动主泵，辅泵投自动。,开抽气器冷凝器的冷却水侧放空，排气后关闭。,一 、开停车,（六）、主蒸汽管线暖管疏水,暖管,（,暖管前盘车启动正常,.,）,就是使少量蒸汽进入管道内，并由放空排出，同时疏水。,1,、为什么要暖管？由于开车时蒸汽管道和阀门都是冷状态，要让少量蒸汽进入管道内，使管道管道慢慢受热膨胀均匀，逐渐提高温度，使蒸汽进入管道后不产生冷凝水。,2,、不暖管害处：管道产生大量冷凝水，蒸汽带水形成水击，带入透平损伤叶轮。暖管时间不够，金属膨胀不到位，法兰口容易漏气。,一 、开停车,3,、 暖管方法：,A.,从蒸汽送出的管线开始，沿线导淋都打开，主闸阀前放空打开，暖管合格，蒸汽温度至少高于其饱和度,30-50,。,B.,速关阀前导淋依次打开，,盘车已经正常,.,开主闸阀旁路，对速关阀前管线进行暖管，使管道缓慢升温，低压暖管约,30,分钟，升温速率,5 /min,，升压速率不超过,。,C.,当管道内不再产生冷凝液排净，且主闸阀和速关阀压差小于,1bar,逐渐打开主闸阀,关旁路,.,同时温度达到其饱和温度以上,50,。,一 、开停车,(,七）、盘车,在暖管过程中，如果速关阀不严气体容易进入透平，造成转子受热弯曲。所以在提压暖管阶段要进行盘车，尤 其在投密封蒸汽时必须盘车已经启动。（盘车器开动时，油系统必须是已经正常运行的，严禁在无润滑油状态下使转子转动。）,（八）、建立轴封蒸汽（通密封蒸汽）,前提,:,盘车必须已经投用,暖管,5,10,分钟，注意导淋疏水，然后投汽封蒸汽，并投自调，再根据真空变化调整气量。轴封供汽后汽轮机尽快冲转（五分钟内），防止汽封部分上下缸温差太大、排汽温度升高。,一 、开停车,（九）、建立真空系统,首先确认轴封已送气,1,、确认真空系统严密不漏（一般可注水试），冷凝液泵及液位运行正常，具备开车条件。,2,、抽气器冷凝器（抽汽冷凝器）疏水器前后手动阀打开。,3,、打开主抽气器（也叫启动抽气器），先打开蒸汽阀后开空气阀。,（,因为空气时不能冷却成水，对于水蒸气来说算是惰性气，所以抽出后直接排掉,）。当真空度达到左右可以开主抽气器（一、二级抽气器），先开二级抽气器蒸汽阀，再开一级抽气器蒸汽阀，然后再开抽空气阀。,4,、待真空达到要求可切除开工抽气器（启动抽气器），,先关空气阀再关蒸汽阀,。,一 、开停车,（十）、暖机与超速试验,1,、启车前确认项目,1,）油温、油压,2,）主蒸汽温度、压力不能带水,3,）真空系统（液位、真空度）,4,）确认透平调速器复位、无报警、无报警联锁灯亮,2,、停盘车装置（冲转前必须停盘车）,3,、现场人员打开速关阀，中控点击升速按钮，机组开始启动升速，当转子刚刚转动时观察是否有异常声响，发现有异常声响判定原因后可立即打闸停机。,一 、开停车,4,、然后按升速曲线升速进行暖机。冷启动和热启动暖机时间不同。,低速打闸试验,：现场卸油压（或按紧急停车按钮）看是否能紧急停车。看紧急跳车装置是否好用（,透平原始单体试车或检修后单体试车进行此项,）,5,、停留时间按升速曲线运行时间要求进行,检查项目：,1),主蒸汽温度、压力。,2,）油温、油压。,3,）凝汽器真空度、液位。,4,）转子轴位移及振动指示是否在正常范围内。,5,）不正常声音。,6,）检查油管线及蒸汽管线泄漏情况。,（发现有异常可停机处理）,一 、开停车,（,十一）、升速,1,）按升速曲线进行,1000rpm,6335rpm,2,）每次升速前都要检查各个系统温度和压力是否在正常的范围之内。,3,）临界转数不能停留，否则轴振动过大会有报警，甚至连锁造成跳车。,4,）调速范围：,6335rpm,9503rpm,。,一 、开停车,（十二）、超速跳车试验,（,透平单体试车时进行此项,）,在控制盘上按下超速按钮，进行超速试验，记下超速停机的转速。,超速停机后，确认速关阀、调速阀全关，然后联锁复位，再次冲转，同上述方法相同。做二次超速试验。,超过最大连续转数会自动跳车，不跳可以手动停车和降速。,要求超速值在要求的范围内，（,正负,1%,设计值偏差内,），如果与设定的转速偏差太大要重新设定。,一 、开停车,（十三）、停车,减负荷：压缩机减量、转数下降、开防喘振，逐渐控制在最低连续转速以下，按停车按钮。当转速降为零，停抽气器，真空为零时，再停轴封蒸汽（否则冷空气会进入轴端对轴损坏）,压缩机停车后要检查主密封流量在正常范围,。,油系统停运前不得停干气密封。,停车后的盘车：按要求进行。热态转子易变形，所以要不断盘车,停车,2,3,小时后停冷凝系统。,油系统停车后，至少,10,分钟回油管无油再停隔离气。,一 、开停车,装在轴上的叶轮及其他零部件共同构成,离心式压缩机,的转子。离心式压缩机的,转子,虽然经过了严格的平衡，但仍不可避免地存在着极其微小的偏心。另外，转子由于自重的原因，在轴承之间也总要产生一定的挠度。上述两方面的原因，使转子的重心不可能与转子的旋转轴线完全吻合，从而在旋转时就会产生一种周期变化的离心力，这个力的变化频率无疑是与转子的转数相一致的。,当周期变化的离心力及变化频率和转子的固有频率相等时，压缩机将发生强烈的振动，,称为,“共振”,。,所以，转子的临界转速也可以说是压缩机在运行中发生转子共振时所对应的转速。,什么是临界转速？,1.,轴承温度过高,序号,事故可能的原因,采取措施,1,润滑不充分,调节油压力,2,油冷器水量不足,提高供水流量,3,由于油冷器结垢润滑油冷却不充分,清洗油冷器,4,温控阀故障,开温控阀旁路调整,5,轴承不合适、轴承损坏,拆卸并修理拆开检必要时更换,6,轴振动高、喘振,消除喘振,7,轴位移增大会引起止轴承的温度升高,消除轴位移增大的因素,8,透平保温不好，影响轴承温度检测的一次仪表或温度探头，导线被损坏,完善保温，仪表测温元件,二、事故处理,2.,轴位移过大,序号,事故可能的原因,采取措施,1,机组负荷过高,降低负荷,2,主蒸汽参数太低,降负荷，调整蒸汽参数，若发生液击则停车,3,平衡管堵塞,停车疏通,4,叶轮结构,停车解体除垢,5,止推轴瓦磨损,检查油质油量，更换轴瓦,6,油量过低,调整进轴承的油压,7,压缩机喘振,开大防喘阀，消除喘振,8,压缩机帯液或汽轮机水击,检查压缩机段间疏水。汽轮机水击则紧急停车，蒸汽管网参数恢复正常后重新暖管开车,3.,轴振动过大,序号,事故可能的原因,采取的措施,1,转子不对中或联轴节破损,检查找正调整平衡,2,升速过程中震动振动升高可能是暖机时间太短或是汽缸受热不均,降速充分暖机,3,轴承间隙过大,检查并修理,4,喘振,打开旁通阀,5,转子结垢,清理转子做动平衡,6,机组基础裂缝变形或地脚螺栓松动,检查处理,7,透平猫爪抱死或滑销系统卡涩，影响缸体自由膨胀。,检查处理,8,压缩机介质帯液，液击,检查分离器液位和段间冷却器,9,仪表指示不准,联系仪表检查,4.,透平真空下降（排气压力升高）,序号,事故可能的原因,采取的措施,1,循环水进水回水压差小，流量低或给水温度过高,联系调度协调解决，增大给回水的压差，降低给水温度,2,热井液位过高淹没列管,降低热井液到正常水平,3,主冷凝器水侧结构堵塞。隔板脱落或变形，水走短路,机组半负荷运行，分别对水侧两边进行检查清理和隔板修复,4,真空系统严密性差，真空部分有阀门未关闭或未关严，空气漏入。,查找漏点并消除,5,透平轴封蒸汽压力过低,调整轴封蒸汽的压力,6,喷射器驱动蒸汽压力低,调整驱动蒸汽压力,7,主冷凝器安全阀密封水供应不足,调整密封水量直到从溢流管出现少量溢流,5.,引起润滑油泵出口压力下降的原因,序号,事故可能的原因,采取的措施,1,泵入口过滤网堵,切泵、隔离、清理过滤网,2,备用泵出口止逆阀失灵，卡涩不到位。油从备泵倒流,隔离备用泵，检修止逆阀,3,运行油泵出海口安全阀起跳后不能及时复位或七条压力太低,倒泵、隔离、检修,4,油箱温度太高,检查邮箱加热器、回油温度和油冷器后温度,5,油箱液位太低,油箱加油,6,泵内有空气或油质恶化,倒泵、盘车排气、更换润滑油,7,油泵背压调节阀失灵或整定值太低，旁通阀未关死,检查被压调节阀，重新整定设定值，若无效则拆检调节阀,8,油系统出现大量泄露，润滑油或调速油用量突然大幅度增加,全面检查油系统,6.,热井液位高,序号,事故的可能原因,采取的措施,1,热井液位设定值过高,降低液位设定值,2,冷凝液泵不打量,（,1,）检查泵或电机是否正常（,2,）检查泵进口排气阀是否打开，泵进口及备用泵有无泄漏（,3,）冷凝液泵入口是否漏气（空气漏入泵内）,3,冷凝液量过大,机组降负荷,4,主冷凝器列管严重泄漏,分析冷凝液电导率和钠离子的含量，如果确认是泄漏则停车消漏,5,备泵出口止逆阀泄漏,备用泵隔离检修,6,冷凝液管网压力过高,联系调度确认管网是否通畅,7,液位调节器或调节阀故障或液位变送器指示不准,联系仪表检查,新天煤化工有限责任公司,天然气,压缩机及汽轮机,介 绍,本项目是,两系列,甲烷合成装置，每系列甲烷合成装置配一套天然气压缩装置，共计,两套,（两套装置分别独立且完全相同）。,（一）项目压缩机设置,天然气压缩机是采用,二段压缩,离心式压缩机，原动机采用的是,凝汽式,汽轮机。,压缩机型号为：,2BCH608/A,即：,2,代表两段压缩,。,BCL,垂直,剖分,。,608,代表叶轮名义直径是,600mm,。,8,级叶轮,。,A,10MPa,。,（,三）天然气压缩机的类型,我项目汽轮机采用杭州汽轮机股份全凝式汽轮机,压缩机采用日立公司的2BCH608/A型，中间补气、水平剖分、叶轮名义直径600cm、 8级叶轮。,干气密封采用约翰克兰单向串联中间带迷宫式干气密封。,ITCC厂家为北京康吉森自动化设备技术。,（四）设备厂家,汽轮机主蒸汽正常进气压力：,MPaG,汽轮机主蒸汽正常进气温度：,515,汽轮机正常蒸汽流量,: t/h,汽轮机额定,/,正常轴功率：,11900KW,/,9733,KW,汽轮机正常,/,额定转速：,8822/9050RPM,排气压力：,0.013MPa MPa,排气温度：,51.1,轴封蒸汽压力：,轴封蒸汽温度：,450,（五）压缩及汽轮机的主要参数,主蒸汽：,MPa 515,（,+/-10) ,抽气器驱动蒸汽 ：,5.0MPa 450,（,+/-10) ,冷却水：,仪表空气：,LPN,：,MPa,HPN,：,密封气：压缩机出口气,MPa,（一级密封气开车前）,（六）公用工程部分,压缩机一段 压缩机二段,入口,： 入口：,温度,: 43,温度：,40 ,压力： 压力：,5.06,出口： 出口：,温度：,121,温度：,132.7,压力： 压力：,（七）天然气压缩机的各段工艺参数,天然气压缩工艺的流程,干燥过来的、,40,进过两段压缩、,132.7,送往首站,天然气压缩机干气密封工艺流程图,泄漏气火炬管网,二级室外防空,来自工艺气出口管线,来自低压氮气管网,低压氮气管网,谢 谢,大 家,