甲醇生产中焦炉气压缩机运行状况的改善

关键词： 焦炉 压缩机 工段 脱硫

云煤能源师宗煤焦化甲醇车间压缩工段设置有三台型号为6M25-400/25的焦炉气压缩机, 正常生产时为2开1备, 其作用是将湿脱硫后的焦炉气加压至2.3-2.5MPa后, 送至甲醇生产装置的精脱硫及转化工序。焦炉气压缩机处于甲醇生产的核心地位, 其运行正常与否, 直接关系到甲醇生产能否顺利进行。

1 焦炉气压缩机的参数

6M25-400/25焦炉气压缩机为六列四级对称平衡型活塞式压缩机, 气缸为双作用, 各级间均有进气和排气缓冲器、中间冷却器等辅助设备, 级间采用循环水冷却;并配有独立的润滑油站及油泵, 运动机构 (曲轴、连杆、十字头) 采用稀油强制润滑方式。主要性能参数见表1。

2 存在问题及原因分析

2.1 回油不畅

三台焦炉气压缩机的润滑油路如图1所示

由于设计缺陷 ( (厂家已承认) ) , 从试车至投入生产, 回油一直不畅 ( (DDNN5500回回油油孔孔过过小小) ) 。。为为维维持持生生产产, , 不不得得不不被被迫迫降降低低润润滑滑油油压压至至00..2222--00..2233MMPPaa, , 从从而而导导致致了了机机组组主主轴轴瓦瓦、、连连杆杆瓦瓦、、十十字字头头等等润润滑滑部部位位存存在在部部份份缺缺油油的的现现象象, , 致致使使机机组组时时有有瓦瓦块块烧烧毁毁。。制制造造厂家虽派人至现场实地了解核实此问题, 并增加了齿轮抽油泵, 但依旧不能从根本上解决此问题, 油压一旦超过0.25MPa, 曲轴箱内就会积油严重, 时间稍长一点, 连接部件的玻璃视窗就被积油击碎, 造成润滑油大量外泄, 压缩机烧瓦而发生事故。

2.2 易损件磨损过快

该焦炉气压缩机一共有六个缸 (一级缸三个、二三四级缸各一个) , 一二级缸共使用12个活塞环、8个支承环, 三四级缸各使用5个活塞环、3个支承环, 活塞环及支承环在使用过程中磨损较快, 停机更换频繁, 尤其是在遇到煤气含杂质较多时, 有的支承环仅使用24小时活塞就磨缸了。

2.3 主轴瓦及连杆大头瓦使用周期较短

该焦炉气压缩机的六副主轴瓦 (含一副定位瓦) 及六副连杆大头瓦均为巴式合金瓦, 压缩机在运行过程中由于冲击力较大, 瓦上的合金容易脱落, 尤其是连杆大头瓦使用周期较短, 平均使用周期为15天, 主轴瓦使用周期为45天-60天, 瓦上的合金一旦脱落, 瓦的硬基体就直接与曲轴相磨, 造成烧连杆及烧曲轴事故的发生。

2.4 进排汽阀检修频繁

该焦炉气压缩机的进排气阀为环状阀型式、闭式结构, 气阀由阀座、阀盖、阀片和弹簧等组成。在使用过程中气阀的弹簧及阀片容易断裂, 造成气阀堵塞、进排气温度升高, 导致压缩机无法正常运行。

2.5 曲轴瓦上盖频繁断裂

由于安装不规范, 电机转子轴与焦炉气压缩机曲轴的同心度偏差大于Φ0.05mm, 导致压缩机运行初期曲轴瓦上盖经常断裂、主轴瓦烧毁。一台压缩机有六个曲轴瓦上盖, 为确保曲轴瓦上盖与曲轴的对中性, 该曲轴瓦上盖与压缩机曲轴箱是配对加工而成;断裂后的曲轴瓦上盖若要完全与曲轴箱及曲轴对中, 只能将轴压缩机的曲轴箱整体返回厂家配对加工, 由于生产不能中断, 不可能做到机曲轴箱整体返回厂家配对加工断裂的曲轴瓦上盖。

3 解决方案及处理措施

3.1

在焦炉气压缩机曲轴箱原回油孔左右两侧各开一个DN80的孔, 并用丝攻在新开孔的四周攻出四个螺纹孔与法兰配对后, 再用不锈钢管与法兰焊接且接至原回油主管上。见图2。

3.2

在确保不磨损缸体的前提下, 对使用的石墨填充聚四氟乙烯烯活活塞塞环环、、支支承承环环的的配配比比进进行行改改变变, , 增增加加耐耐磨磨性性较较强强的的炭炭纤维及玻璃纤维, 减少只起润滑作用的石墨成份。

3.3

用一体式、抗冲击性良好、不存在合金脱落的铝镁合金瓦做为焦炉气压缩机的连杆瓦及主轴瓦。

3.4

用PEEK塑料气阀替代现使用的金属环状气阀。PEEK塑料气阀具有良好的耐磨性和柔韧性, 阀片不易断裂, 裂片掉入气缸不会损坏气缸;它的流通特性优于金属阀片, 自润滑性好。

3.5

先铸造加工一个基本相同的曲轴瓦上盖到现场, 再与曲轴箱上的下瓦口精确的侧量、调配, 对有出入的地方进行逐点逐的研磨, 至致上瓦盖与下瓦完全配对;同时, 对电机转子轴与焦炉气压缩机曲轴的同心度进行精确调校, 使其偏差小于Φ0.05mm。

4 改进效果及经济分析

改造以后, 三台焦炉气压缩机的运行状况得到了明显改善, 润滑油压可达到3.5-3.7MPa而曲轴箱内不积油, 回油情况良好, 确保了主轴瓦及连杆大头瓦、小头瓦及十字头得到充分润滑, 同时由于取消了5.5KW的抽油泵, 每年约减少79200度的耗电量;新配方的支承环、活塞环平均可使用3-4个月, 铝镁合金的连杆大头瓦可使用1年, 而主轴瓦可使用近2年;PEEK气阀上的积炭、积焦明显减少, 阀片及弹簧很少断裂, 气阀的检修清洗周期也由原来的20天增加到了2个月;同时经过重新调校电机转子轴与焦炉气压缩机曲轴的同心度, 并精磨了曲轴瓦上盖后, 完全解决了曲轴瓦上盖断裂的情况。

经过这一系列的改造, 焦炉气压缩机的运行周期有了大幅度提高, 停机检修频率显著降低, 备件消耗及检修费用有了明显下降, 压缩机运行平稳, 给甲醇生产提供了有力保障。

5 注意事项

在焦炉气压缩机曲轴箱上开孔时, 应防止曲轴箱出现裂纹或开裂, 可采取先用钻头钻出一适当的孔后, 再用铣刀或磨头逐渐扩大油孔, 直致达到所需孔径。

焦炉气压缩机的支承环及活塞环必须确保不磨损缸体的情况下, 方能增加其抗磨性和耐用性, 即抗磨材料炭纤维及玻璃纤维的增加应在其试验的基础上进行, 不能盲目增加。

摘要：介绍了焦炉气压缩机的运行状况, 对存在的问题进行了分析并提出了解决措施。目前焦炉气压缩机的运行状况得到了极大改善, 运行周期提高了3倍之多, 为甲醇的稳定生产提供了有利保障。

关键词：焦炉气压缩机,甲醇生产,解决方案,检修

参考文献

[1] 尹明德.甲醇生产设备[M].北京:化学工业出版社, 2011:49 —59.