CN105443402A - 采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组 - Google Patents

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田民钬
张伟
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    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本发明公开了一种采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组，所述氨压缩机的三段入口分别设有气液分离器，低压缸出口至三段入口之间设有段间冷却器，段间冷却器与三段入口之间的管路上设有通向一段气液分离器的防喘振管路，防喘振管路上装有闸阀。通过将三段入口的气氨引入一段入口，可以替代原有氨压缩机高压缸出口至一段入口的防喘振管路，既可以防止氨压缩机出现喘振，又可以降低高压缸进口流量，使得氨压缩机负荷降低，不需要降低系统负荷，使得系统生产操作更为方便。

Description

采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组
技术领域
本发明涉及采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组。
背景技术
大型合成氨装置所用离心式氨压缩机组通常采用双缸，Ⅲ段、二次中间补气、一次中间冷却。来自低温甲醇洗气氨由一段入口进入低压缸压缩，与二段入口的气氨(来自氨合成第二氨冷器)在低压缸内混合后再压缩。压缩后气体进入中间冷却器冷却，冷却后的气体与来自氨合成第一氨冷器气氨在管道中混合经三段入口进入高压缸压缩，加压后的气氨进入段后冷凝器冷凝为液氨，自动流入液氨贮槽，供氨冷器循环使用。气氨进入每段入口之前经气液分离器分离液氨。
为保证氨压缩机安全稳定运行，高压缸出口处设有三路防喘振管路分别通向至各段入口前的气液分离器。当系统未满负荷运行，各氨冷器的气氨闪蒸量低于压缩机正常运行所需流量时，从高压缸出口的三路防喘振管路引气氨至各段气液分离器，以补充各段进气口进气量的不足。因高压缸出口的气氨温度较高，从液氨受槽引喷淋氨与各路防喘振气氨充分混合以降低气氨温度，再进入各段气液分离器，以维持压缩机各段进口的流量、温度正常。
技术人员发现，当合成氨生产装置满负荷工作时，由于低温甲醇洗回收出液氮洗工艺气的部分冷量，使得正常生产时低温甲醇洗的气氨流量低于设计值，导致一段入口流量不足，特别是夏季高温时，低温甲醇洗各氨冷器液氨蒸发量更低，此时为确保氨压缩机一段入口流量在防喘振流量以上，必须打开氨压缩机高压缸出口至一段入口的防喘振管路闸阀，以提高一段入口流量。由于夏季循环水温度较高，氨压缩机段间冷却器换热效果变差，进入高压缸气氨温度升高，致使气氨体积增加，进入高压缸气氨总量偏高。但为了确保一段入口流量在防喘振流量以上，又必须开启一段防喘振管路闸阀，致使氨压缩机高压缸进口流量过大超出设计值，因此，只能降低合成氨装置的系统负荷，来满足氨压缩机高压缸进口流量不超出设计值。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组，在防喘振操作时可以防止高压缸进口流量增大，可降低高压缸的功耗，使系统运行稳定。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：所述氨压缩机的三段入口分别设有气液分离器，低压缸出口至三段入口之间设有段间冷却器，段间冷却器与三段入口之间的管路上设有通向一段气液分离器的防喘振管路，防喘振管路上装有闸阀。
当低温甲醇洗的气氨流量不足或夏季高温导致氨压缩机一段入口流量低于防喘振流量时，打开三段入口通向一段气液分离器的防喘振管路上的闸阀，将通向氨压缩机三段入口的气氨部分地引入一段入口以防止氨压缩机出现喘振。
进一步的，段间冷却器与三段入口之间的管路上设有用于磷铵生产装置的中抽气氨管路。
本发明的有益效果在于：通过将三段入口的气氨引入一段入口，可以替代原有氨压缩机高压缸出口至一段入口的防喘振管路，既可以防止氨压缩机出现喘振，又可以降低高压缸进口流量，使得氨压缩机负荷降低，不需要降低系统负荷，使得系统生产操作更为方便。另外，高压缸进口流量减少会导致高压缸负荷降低，可以减少汽轮机的蒸汽消耗量，节能效果显著。特别是在炎热的夏季，氨产量得到显著提高，即使中抽气氨量为零，也能保证合成氨装置满负荷生产。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，氨压缩机的低压缸1上设有一段入口11和二段入口12，三段入口21为高压缸2的进口。三段入口11、12、21分别设有三段气液分离器3、4、5。低压缸1和高压缸2之间设有段间冷却器6，高压缸2出口设有段后冷却器7。低压缸1和高压缸2由汽轮机8蒸汽驱动。段间冷却器6与三段入口21之间的管路上设有通向一段气液分离器3的防喘振管路27。高压缸2出口处设有三路防喘振管路24、25、26分别通向至各段入口前的气液分离器3、4、5。各防喘振管路24、25、26、27上分别装有闸阀。来自液氨受槽的喷淋氨由主管道52经分管道521、522、523与防喘振管路24、25、26相通。
来自低温甲醇洗气罐31的气氨经一段气液分离器3由一段入口11进入低压缸2压缩，分离后的液氨由管道32流入集液槽。来自合成第二氨冷器的气氨经管道44与氨球罐43的气氨经二段气液分离器4后由二段入口12进入低压缸1，二段气液分离器4分离的液氨由管道42回流到第二氨冷器。经低压缸1压缩的气氨由出口13经段间冷却器6冷却，来自合成第一氨冷器的气氨由管道51进入三段气液分离器5，气液分离之后的气氨与来自段间冷却器6的气氨混合后经三段入口21进入高压缸2压缩；三段气液分离器5分离下来的液氨由管道53送回第一氨冷器。经高压缸2压缩之后的气氨进入段后冷凝器7冷却，冷凝的液氨经管道23送往液氨受槽，高压缸2出口22有旁路通向气罐28。
段间冷却器6出口至三段入口21之间的管路上设有用于磷铵生产装置的中抽气氨管路55。
当低温甲醇洗的气氨流量不足或夏季高温导致氨压缩机一段入口11流量低于防喘振流量时，打开三段入口21通向一段气液分离器3的防喘振管路27上的闸阀，将通向高压缸2的气氨部分地引入一段入口11以防止氨压缩机出现喘振。

Claims (2)

1.采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组，所述氨压缩机的三段入口(11、12、21)分别设有气液分离器(3、4、5)，低压缸出口(13)至三段入口(21)之间设有段间冷却器(6)，其特征是：段间冷却器(6)与三段入口(21)之间的管路上设有通向一段气液分离器(3)的防喘振管路(27)，防喘振管路(27)上装有闸阀。
2.根据权利要求1所述的采用双缸压缩三段进气的离心式氨压缩机组，其特征是：段间冷却器(6)与三段入口(21)之间的管路上设有用于磷铵生产装置的中抽气氨管路(55)。
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