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摘要:本文主要介绍焦炉煤气压缩机的主要结构和工作原理,机组的开停机操作和稳定运行的因素,分析了煤气压缩机的常见故障原因及处理方法。
关键词:焦炉煤气压缩机;气阀;参数;故障;
0引言
柳钢焦炉煤气变压吸附站焦炉煤气压缩机是PSA变压吸附制氢装置的动力之源,系统所需要的压力要求全部由压缩机提供。本系统所采用的压缩机是D-35/0.1-17型往复式压缩机,采用三级压缩,一级压缩出口压力0.23MPa,主要为预处理工序提供压力,保证预处理正常生产的压力要求。三级压缩出口压力为1.6MPa,与变压吸附工序连通,保证此工序的吸附压力。
1压缩机的主要结构及工作原理
1.1D-35/0.1-17型压缩机主要由压缩机构、传动机构、润滑机构、冷却机构、操作控制机构组成。
1.1.1压缩机构:由气缸、进排气阀、活塞等部件组成。活塞往复运动时吸入或压缩气体。
1.1.2传动机构:由联轴器、曲轴、连杆、十字头等部件组成。通过传动机构将电动机传来的旋转运动变为往复运动。
1.1.3润滑机构:气缸、活塞采用注油机注油润滑。传动机构润滑系统由粗过滤盒、油泵、精滤油器、油冷却器组成。油泵将机身油池内经过滤盒粗滤后的油吸入油冷却器、被齿轮油泵加压至0.35~0.4MPa送入精滤器过滤,分至压力润滑运动机构的各摩擦部分。
1.1.4冷却机构:由各级冷却器、气缸水套等部件组成。借水的流动,带走压缩气体及摩擦部分产生的热量。油冷却器用来冷却润滑油部分增加的热量。
1.1.5操纵控制机构:由仪表控制柜集中控制。
1.2压缩机的工作原理
压缩机运行时,通过联轴器、曲轴、连杆、十字头使活塞在气缸内作往复运动,当活塞由外止点向内止点开始移动时,活塞外侧处于低压状态,气体通过吸气阀进入气缸,当活塞由内止点向外止点移动时,吸气阀关闭,气缸内气体则被压缩而提高压力,当压力超过排气阀外气体压力时,排气阀打开,开始排出气体,当活塞达到外止点时排气完毕,到此完成一个工作循环。气体进入一级气缸压缩,再经过一级冷却器冷却后送入二级气缸压缩,再经过二级冷却器冷却后送入三级气缸压缩。本机一级为复动式,二级为极差式,外侧进气时,内侧为压缩排气,外侧压缩排气时,内侧为进气。
2煤气压缩机操作与顺行
2.1煤气压缩机的操作
2.1.1开机操作:
(1)通知调度帮安排被压缩机电源。
(2)检查蒸汽压力、压缩空气压力、循环冷却水压力、入口煤气压力是否符合开机要求。
(3)将300#PV301阀打到自动状态。
(4)现场启动油泵、注油器,检查煤压机油箱油位情况。
(5)打开煤压机一级进气阀、一级出口阀、二级入口阀、三级出口阀。
(6)检查一回一阀、一回二阀、三回一阀处于开启状态,放散阀处于关闭状态。
(7)电机盘车1~3圈,确保电机轴承无卡死现象。
(8)待馈线柜上“高压允许启动”电源指示灯亮后,现场操作箱上按下“主机启动”按钮,运行煤压机。
(9)缓慢关闭一回一阀,关闭完毕后告知操作室。
(10)操作室人员观察一级排气压力跟200#吸附压力一致时电脑上运行200#,并告知现场操作人员。
(11)缓慢关闭一回二阀、三回一阀。
(12)观察煤压机三级出口压力与300#吸附压力一致时电脑上运行300#、400#。
2.1.2停机操作:
(1)输入解锁密码;将300#PV301调节阀打到手动状态,开度为100%,现场打开三回一阀2圈左右,听到有气流声,通知操作室停止运行300#、400#。
(2)现场关闭300#氢气取样阀。
(3)打开一回二阀,并告知操作室人员。操作室人员电脑上停止运行200#,告知现在操作人员。
(4)现场操作人员缓慢打开一回一阀、缓慢打开三回一阀,让压缩机各级压力平稳下降。
(5)一回一阀、三回一阀完全打开后,压缩机各级压力下降至趋近于零时,操作台上按“主机停机”按钮,停止运行压缩机。
(6)关闭一级进气阀、一级出口阀、二级入口阀、三级出口阀。
(7)通知调度把(1#机或2#机)的手车摇出来。
2.2煤气压缩机顺行监控
煤气压缩机稳定运行主要监控好其压力和温度的变化,通过调整参数来确保机组稳定运行,主要涉及的参数如下表所示:
2.3煤气压缩机日常点检要求
操作工日常点检是保证压缩机稳定运行的主要工作,点检内容包括:(1)气、水、油有无跑冒滴漏现场;(2)气阀端盖温度的检测;(3)定时排放各水分离器、缓冲罐、冷却器的冷凝液;(4)检查各部位是否有异常震动与响声;(5)各连接部位的螺栓是否松动;(6)压缩机的安全防护设备是否可靠。
3煤气压缩机的常见故障分析及处理方法
3.1压缩机的排气量不足、进排气压力异常
压缩机的工作就是使被压缩气体达到生产要求,但在实际生产中,压缩机的流量和压力下降是最为常见的问题,造成这种情况的主要原因如下:(1)活塞环、气缸等零件磨损严重,超出规定的界限,气体在气缸压缩过程中发生内泄漏。(2)气阀故障,阀片或弹簧损坏,导致吸气或排气压力异常。(3)密封填料泄漏。(4)阀门故障:管路阀门内漏、安全阀内漏,造成气体互窜或大量外泄。(5)进气压力过低。
处理方法:(1)定期检查活塞环、气缸,如磨损量大及时进行更换。(2)定期维护气阀,下线气阀拆开检查,更换阀片、弹簧损等易损件。(3)定期更换密封填料,保证密封效果。(4)如出现阀门故障,应立即停运机组,及时进行更换。安全阀定期送检。(5)定期检查进气过滤器,清理滤芯、积水。
3.2压缩机时常发生异响
原因:(1)缺油或油质差;(2)轴瓦或轴承磨损;(3)活塞与气缸间隙过小;(4)连杆螺丝使用时间过长,产生塑形变形,断裂;(5)有进、排气阀的零件掉进了活塞腔中。
处理方法:(1)定期检查轴瓦,如磨损量大及时进行更换;(2)测量活塞与气缸间隙,检查十字头螺母有无松动,调整间隙后先进行空气试机;(3)定期更换连杆螺栓;(4)维护气阀时注意检查气缸内部有无异物、积水,如有异物分析来源并处理;(5)检查活塞环时注意活塞固定螺母有无松动,及时进行清理、紧固。
3.3压缩机的附属设备时常出现故障
原因:压缩机的附属设备主要包括冷却器、过滤器、储气罐以及供油系统等。冷却器的冷却效果不好是比较常见的故障,原因主要包括:(1)冷却器气路堵塞,由于焦炉煤气杂质较多,机组长期运行后气路结垢严重,影响换热效果;(2)冷却水的质量不好,存在大量污垢和悬浮物等等。过滤器的主要故障是由于较长时间没清洗,使得过滤器前后压差大,影响机组进、排气。
处理方法:(1)定期清理冷却器水路、气路,或定期更换冷却器备件,保证冷却效果;(2)定期检查各过滤器,清理滤芯、积水;(3)定期对润滑油进行化验,油质差时及时更换。
4结束语
煤气压缩机的稳定运行是PSA制氢系统制出氢气的保障,日常工作中要做好煤气压缩机的点检和维护,掌握常见故障的处理方法,这样才能保证机组稳定运行。
作者简介:
林真辉(1987-),男,本科学历,助理工程师,主要从事制氢工艺及设备维护工作。