CN108341417A - 一种氨气压缩机组的开车方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨气压缩机组的开车方法，主要步骤为：(1)开车前准备工作(干气密封、氮气置换)；(2)启动氨气压缩机组，进行暖机；(3)氨气压缩机组的转速通过临界转速带，对一段进口分离器和二段进口分离器进行补氨；(4)氨气压缩机组的转速达到调速器最小转速后，将其转速升速至正常运行的转速；升速过程中，对一段防喘振阀和二段防喘振阀的流量进行调整，同时，待三段出口压力与干气密封平衡管之间的压力差≥0.5MPa，将干气密封气源切换为机组的出口工艺气；(5)待机组的转速达到正常运行的转速后，打开气氨阀A和气氨阀B，开车完成。该开车方法实现了氨气压缩机组的独立开车，开车过程中无氨排放，清洁环保。

Description

一种氨气压缩机组的开车方法
技术领域
本发明涉及氨气压缩技术领域，具体涉及一种氨气压缩机组的开车方法。
背景技术
氨气压缩制冷过程主要由压缩、冷却冷凝、节流膨胀和蒸发4个部分组成，通过氨气压缩机将气氨压缩至一定压力后用水冷器将其降温冷凝成液氨，液氨汽化生成气氨的过程要吸收大量的热量，因此，能够为其它装置提供冷量，现生产中通常用于为空分和低温甲醇洗装置提供冷量。氨气压缩制冷过程中的核心设备是氨气压缩机组，氨气压缩机组包括氨气压缩机和汽轮机。目前，现有的氨气压缩机组在开车前系统压力控制在0.15-0.18MPa，启动后由于暖机时间过长(35min和50min)，系统压力会由于氮气的漏入不断上涨，在升速过程中，由于转速的不断上涨，系统流量不断增加，特别是在临界转速带之间，段间流量都会超量程，造成轴承温度高，压缩机出口被迫放空降压，且进入正常转速后需要较长时间进行惰气排放，造成氨损耗过大，同时给环保排放也构成较大压力。氨气压缩机组每次开车氨损失量大约在6-12吨，大大增加了氨气压缩机组的开车成本。所以，急需寻找一种降低氨气压缩机组开车过程氨损耗的方法。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种氨气压缩机组的开车方法。该开车方法可以大大减少开车过程中的氨损耗，实现引氨后不排放，能够有效避免氨气压缩机组开车对环保造成的压力。
氨气压缩机组包括氨气压缩机和驱动机(汽轮机)。本发明氨气压缩机组工作系统(图1)包括一段进口分离器、二段进口分离器、氨气压缩机组、一段冷却器、二段冷却器、氨冷凝器和氨储槽；各设备之间通过管道相连通，其连接关系为：一段进口分离器顶部的气体进口与-30～-40℃的气氨入口管道连通，-30～-40℃的气氨入口管道上设有气氨阀A；一段进口分离器顶部的液体进口通过管道经一段补氨阀与二段进口分离器底部的液体出口连通，其顶部的气体出口通过管道与氨气压缩机的低压缸气体进口连通；氨气压缩机的低压缸气体出口通过管道与一段冷却器的气体进口连通，一段冷却器的气体出口通过管道与氨气压缩机二段的气体进口连通；二段进口分离器顶部的气体进口与4～10℃的气氨入口管道连通，4～10℃的气氨入口管道上设有气氨阀B；二段进口分离器顶部的气体出口通过管道与氨气压缩机二段气体出口连通；氨气压缩机二段的气体出口通过管道与二段冷却器的气体进口连通，二段冷却器的气体出口通过管道与氨气压缩机三段的气体进口连通；氨气压缩机三段的气体出口经管道分为三个支路，第一个支路通过三段出口阀与氨冷凝器的气体进口连通，第二个支路通过一段防喘振阀与一段进口分离器下部的气体进口连通，第三个支路通过二段防喘振阀与二段进口分离器底部的气体进口连通，其中，在第一个支路上设有放空阀；氨冷凝器的液体出口通过管道经氨储槽进口阀与氨储槽的液体进口连通，氨储槽的液体出口经管道分为两个支路，一个支路通过管道经二段补氨阀与二段进口分离器顶部的液体进口连通，另一个支路通过管道经液氨阀与液氨用户连通。
采用本发明氨气压缩机组工作系统进行氨气压缩的具体工艺流程为：
(1)来自低温甲醇洗的-30～-40℃氨气通过-30～-40℃的气氨入口管道进入一段进口分离器进行气液分离，脱除其中夹带的液氨，脱除液氨后的氨气通过管道进入氨气压缩机的低压缸进行压缩，压缩后的氨气通过管道进入一段冷却器中进行冷却；
(2)来自低温甲醇洗和/或空分的4～10℃氨气通过4～10℃的气氨入口管道进入二段进口分离器进行气液分离，得到脱除液氨的4～10℃氨气，脱除液氨的4～10℃氨气从二段进口分离器的气体出口排出，然后通过管道与一段冷却器气体出口排出的氨气相混合；混合后的氨气进入氨气压缩机的高压缸进行二段压缩，压缩后的氨气通过管道进入二段冷却器进行冷却；冷却后的氨气通过管道进入氨气压缩机高压缸进行三段压缩，压缩后的氨气一部分通过管道分别进入一段进口分离器、二段进口分离器作为防喘振气体，另一部分通过管道经三段出口阀进入氨冷凝器，将氨气冷凝成液氨，液氨通过管道经氨储槽进口阀进入氨储槽；
(3)氨储槽中的液氨有两个去向，一个去向是向二段进口分离器中补液氨，另一个去向是液氨用户(低温甲醇洗工艺或空分工艺)，为其提供冷量。
本发明氨气压缩机组的开车方法，具体包括以下步骤：
(1)开车前，投运氨气压缩机组干气密封的一级、二级和三级密封气，然后开启氨气压缩机组工作系统的放空阀、一段防喘振阀和二段防喘振阀(一段防喘振阀和二段防喘振阀处于全开状态)，关闭氨气压缩机组工作系统的三段出口阀、氨储槽进口阀、液氨阀和气氨入口管道上的气氨阀(即气氨阀A和气氨阀B)；
(2)向氨气压缩机的气缸中通入氮气，对气缸中的空气进行置换，直至气缸中氧气含量≤0.2％；然后对干气密封一级、二级密封气的压力进行调整，使一级密封气的压力为1.2-1.6MPaG(MPaG表示表压)，二级密封气的压力为0.2-0.4MPaG(MPaG表示表压)，将干气密封的泄露气量调整为5-13Nm3/h，保持氨气压缩机组的气路系统零背压，启动氨气压缩机组，进行暖机；暖机结束后立即关闭氨气压缩机组工作系统的放空阀；
(3)待氨气压缩机组的转速通过临界转速带后，立即打开氨气压缩机组工作系统的二段补氨阀，对二段进口分离器进行补氨，待二段进口分离器中出现液位后，打开一段补氨阀，对一段进口分离器进行补氨；补氨的同时监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口的气体压力与氨储槽中的压力平衡时，打开氨气压缩机组工作系统的三段出口阀和氨储槽进口阀；
(4)待氨气压缩机组的转速达到调速器最小转速后，人工设定氨气压缩机组正常运行的转速，使氨气压缩机组的转速由调速器最小转速逐步升速至正常运行的转速；在升速过程中，根据氨气压缩机组的防喘振曲线对氨气压缩机组工作系统的一段防喘振阀和二段防喘振阀的阀位进行调整，使氨气压缩机低压缸气体进口和高压缸气体进口的气体流量分别维持在23000-30000Nm3/h和32000-44000Nm3/h，同时，监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口气体压力与干气密封平衡管压力之间的压力差≥0.5MPa时，将干气密封气源切换为氨气压缩机组的出口工艺气；
(5)待氨气压缩机组的转速达到正常运行的转速后，打开氨气压缩机组工作系统中气氨入口管道上的气氨阀(即气氨阀A和气氨阀B)，氨气压缩机组开车完成。
根据上述的开车方法，优选地，所述氨气压缩机为三段压缩离心式压缩机。
根据上述的开车方法，优选地，所述一级、二级和三级密封气均为氮气。
根据上述的开车方法，优选地，步骤(2)中所述暖机的时间为5-50min。
与现有技术相比，本发明取得的积极有益效果为：
(1)本发明在开车前将氨气压缩机组工作系统的三段出口阀、氨储槽进口阀、气氨阀A、气氨阀B和液氨阀均关闭，使氨气压缩机组空载，而且在保持氨气压缩机组的气路系统零背压的情况下，启动氨气压缩机组，在开车过程中通过补氨阀及时对二段进口分离器和一段进口分离器进行补氨，因此，实现了氨气压缩机组空载开车，开车过程中无氨排放，清洁环保，减少了氨气压缩机组开车过程对大气的污染，解决了现有氨气压缩机组开车方法存在的氨大量排放造成环境污染的问题。
(2)本发明的开车方法能够有效控制开车氨损耗，年节约辅材成本10万以上：现有的氨气压缩机组开车方法每次开车氨的排放量为6-12吨，按平均每年氨气压缩机组开车5次进行计算，采用本发明的开车方法每年能够节省液氨消耗30吨以上，能够为企业创造10万元以上的经济效益。
(3)采用本发明的开车方法，氨气压缩机组升速过程中不会出现流量满量程现象，压缩机不会过负荷，轴承不会超温，延长机组及其备件使用周期。
(4)采用本发明的开车方法，因实现了轻载、零背压开车，开车过程更加温和，原开车方法现场需要三人与中控配合开车，目前仅需一人配合即能满足要求，解决机组开车人力资源紧张问题。
附图说明
图1为本发明氨气压缩机组工作系统。
图中标号代表的意义：1为一段进口分离器，2为气氨阀A，3为二段进口分离器，4为气氨阀B，5为氨气压缩机组，6为一段冷却器，7为二段冷却器，8为放空阀，9为三段出口阀，10为氨冷凝器，11为氨储槽进口阀，12为氨储槽，13为一段防喘振阀，14为二段防喘振阀，15二段补氨阀，16为一段补氨阀，17为液氨阀。
具体实施方式
以下结合具体的实施例对本发明作进一步说明，但并不限制本发明的范围。
实施例1：
参见附图1，一种氨气压缩机组的开车方法，具体包括以下步骤：
(1)开车前，投运一级、二级和三级密封气，对氨气压缩机组进行干气密封，然后开启氨气压缩机组工作系统的放空阀8、一段防喘振阀13和二段防喘振阀14，关闭氨气压缩机组工作系统的三段出口阀9、氨储槽进口阀11、气氨阀A、气氨阀B和液氨阀17；
(2)向氨气压缩机5的气缸中通入氮气，对气缸中的空气进行置换，直至气缸中氧气含量≤0.2％；然后对干气密封一级、二级密封气的压力进行调整，使一级密封气的压力为1.2-1.6MPaG，二级密封气的压力为0.2-0.4MPaG，将干气密封的泄露气量调整为5-13Nm3/h，保持氨气压缩机组的气路系统零背压，启动氨气压缩机组，进行暖机；暖机结束后立即关闭氨气压缩机组工作系统的放空阀8；
(3)待氨气压缩机组的转速通过临界转速带后，立即打开氨气压缩机组工作系统的二段补氨阀15，对二段进口分离器3进行补氨，待二段进口分离器3中出现液位后，打开一段补氨阀16，对一段进口分离器1进行补氨；补氨的同时监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口的气体压力与氨储槽12中的压力平衡时，打开氨气压缩机组工作系统的三段出口阀9和氨储槽进口阀11；
(4)待氨气压缩机组的转速达到调速器最小转速后，人工设定氨气压缩机组正常运行的转速，使氨气压缩机组的转速由调速器最小转速逐步升速至正常运行的转速；在升速过程中，根据氨气压缩机组的防喘振曲线对氨气压缩机组工作系统的一段防喘振阀13和二段防喘振阀14的阀位进行调整，使氨气压缩机低压缸气体进口和高压缸气体进口的气体流量分别维持在23000-30000Nm3/h和32000-44000Nm3/h，同时，监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口气体压力与干气密封平衡管压力之间的压力差≥0.5MPa时，将干气密封气源切换为氨气压缩机组的出口工艺气；
(5)待氨气压缩机组的转速达到正常运行的转速后，打开氨气压缩机组工作系统中的气氨阀A和气氨阀B，氨气压缩机组开车完成。
其中，所述氨气压缩机优选为三段压缩离心式压缩机；所述一级、二级和三级密封气均为氮气；步骤(2)中所述暖机的时间优选为5-50min。
申请人采用本发明的氨气压缩机组开车方法进行开车，其开车的时间节点为：开车前，投运一级、二级和三级密封气，对氨气压缩机组进行干气密封，然后开启氨气压缩机组工作系统的放空阀、一段防喘振阀和二段防喘振阀，关闭氨气压缩机组工作系统的三段出口阀、氨储槽进口阀、气氨阀A、气氨阀B和液氨阀；向氨气压缩机的气缸中通入氮气，对气缸中的空气进行置换，直至气缸中氧气含量≤0.2％；然后对干气密封一级、二级密封气的压力进行调整，使一级密封气的压力为1.2-1.6MPaG，二级密封气的压力为0.2-0.4MPaG，将干气密封的泄露气量调整为5-13Nm3/h；14:15分保持氨气压缩机组的气路系统零背压，启动氨气压缩机组，机组冲转，14:18分氨气压缩机组低速暖机；14:53分氨气压缩机组暖机结束(暖机时间为35min)，关闭放空阀，14:55分氨气压缩机组转速进入临界转速带；14:57分氨气压缩机组过临界转速带，立即打开二段补氨阀，待二段进口分离器中出现液位后，打开一段补氨阀，待氨气压缩机三段出口的气体压力与氨储槽中的压力平衡时，打开氨气压缩机组工作系统的三段出口阀和氨储槽进口阀；15:00分氨气压缩机组转速达到调速器最小转速，人工设定氨气压缩机组正常运行的转速，使氨气压缩机组的转速由调速器最小转速逐步升速至正常运行的转速，同时，对氨气压缩机组工作系统的一段防喘振阀和二段防喘振阀的阀位进行调整，使氨气压缩机低压缸气体进口和高压缸气体进口的气体流量分别维持在23000-30000Nm3/h和32000-44000Nm3/h；15:03分氨气压缩机三段出口压力与干气密封平衡管压力之间的压力差为0.5MPa，将干气密封气源切换为氨气压缩机组的出口工艺气；15:10分氨气压缩机组转速达到正常运行的转速，打开氨气压缩机组工作系统中的气氨阀A和气氨阀B，氨气压缩机组开车完成。整个开车过程中没有出现流量过负荷现象，同时实现氨的零排放，改善了现有氨气压缩机组开车氨损耗量大、排放量大、开车人员多的现状。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种氨气压缩机组的开车方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)开车前，投运氨气压缩机组干气密封的一级、二级和三级密封气，然后开启氨气压缩机组工作系统的放空阀、一段防喘振阀和二段防喘振阀，关闭氨气压缩机组工作系统的三段出口阀、氨储槽进口阀、液氨阀和气氨入口管道上的气氨阀；
(2)向氨气压缩机的气缸中通入氮气，对气缸中的空气进行置换，直至气缸中氧气含量≤0.2％；然后对干气密封一级、二级密封气的压力进行调整，使一级密封气的压力为1.2-1.6MPaG，二级密封气的压力为0.2-0.4MPaG，将干气密封的泄露气量调整为5-13Nm3/h，保持氨气压缩机组的气路系统零背压，启动氨气压缩机组，进行暖机；暖机结束后立即关闭氨气压缩机组工作系统的放空阀；
(3)待氨气压缩机组的转速通过临界转速带后，立即打开氨气压缩机组工作系统的二段补氨阀，对二段进口分离器进行补氨，待二段进口分离器中出现液位后，打开一段补氨阀，对一段进口分离器进行补氨；补氨的同时监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口的气体压力与氨储槽中的压力平衡时，打开氨气压缩机组工作系统的三段出口阀和氨储槽进口阀；
(4)待氨气压缩机组的转速达到调速器最小转速后，人工设定氨气压缩机组正常运行的转速，使氨气压缩机组的转速由调速器最小转速逐步升速至正常运行的转速；在升速过程中，根据氨气压缩机组的防喘振曲线对氨气压缩机组工作系统的一段防喘振阀和二段防喘振阀的阀位进行调整，使氨气压缩机低压缸气体进口和高压缸气体进口的气体流量分别维持在23000-30000Nm3/h和32000-44000Nm3/h，同时，监测氨气压缩机三段出口的气体压力，待氨气压缩机三段出口气体压力与干气密封平衡管压力之间的压力差≥0.5MPa时，将干气密封气源切换为氨气压缩机组的出口工艺气；
(5)待氨气压缩机组的转速达到正常运行的转速后，打开氨气压缩机组工作系统中气氨入口管道上的气氨阀，氨气压缩机组开车完成。
2.根据权利要求1所述的开车方法，其特征在于，所述氨气压缩机为三段压缩离心式压缩机。
3.根据权利要求1所述的开车方法，其特征在于，所述一级、二级和三级密封气均为氮气。
4.根据权利要求1所述的开车方法，其特征在于，步骤(2)中所述暖机的时间为5-50min。
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