活塞式压缩机超压、输气量低的原因分析与改进

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Analysis and Treatment of Piston Compressor Overpressure，Low Gas Transmission CapacityFENG Lei(Tianye Chemical Co.of China Blue Chemical Ltd.，Hohhot Inner Mongolia 010070，China)Abstract：Analyze reasons of compressor third stage outlet pipeline severe vibration and low gastransmission，take measures of reducing cylinder clearance and changing the intake valve lift.Afterrevamping of the compressor，the effects are good。

Key words：vibration；overpressure；cylinder clearance；intake valve liftl 存在的问题我公司甲醇合成以天然气为原料，采用-段蒸汽转化炉，为调整合适的合成气氢碳比，设有二氧化碳压缩单元，通过- 台四级活塞式压缩机(KO19O1)在转化前补二氧化碳 ，此压缩机的稳定运行与否，直接关系整套装置的运行稳定性及产量。此单元共两台机组，-开-备，A机运行状况较好，B机从 2006年装置投产以来，存在较多问题 ，主要是三级出 口至四级入 口段超压、三级缸及其管线振动大(达 20 mm/s)，经常造成管线振裂，不仅不能满足高负荷时的供气量(要求输气量为 4 600 m3/h，实际只能达到 3 800 m3/h)，而且不能长期连续运行，最长-次运行半个月即造成三级出口管线振裂。B机的性能参数见表1，运行情况见表 2。

2 问题分析及处理无论三级缸出口管线振动大还是输气量低，都是由于三级至四级人El段超压引起的，矛头指向四级进气流量型做功效率低，于是，采取措施加大四级进气流量和提高其做功效率。

表 1 设备性能参数项 目 参数 项 目 参数型号 4M20H-150/29 活塞行程/turn 320轴功率/kW 11lO 活塞平均速度/m/s 3.55标准输气量/m。/h 7 000 气缸直径/mm排气量/ra。rain 150 -级 1 03C进气压力(绝压)/MPa 0.099 二级 670输气压力(绝压)/MPa 3.0 三级 430转速/r/min 333 四级 280进气温度/℃ 40表 2 K01901 B各级压力设计值与实际值对 bE MPa2.1 提高效率(1)首先通过测量和试漏 ，排除进排气阀泄漏及活塞环漏气的可能。

容积效率公式： P2～(1 ) ， 为整数(下转 第 75页)收稿 日期 ：2012-11-08作者简介：冯 磊 (1983-)，男，内蒙古呼伦贝尔人，工程师，装备技术经理。

第 2期 高春 雷：气化炉耐火衬里损坏机理分析及解决方案 ·75·的恒温时间只能延长 、不能缩短。

(2)正常运行中每天进行原料煤和入炉煤浆灰熔点的分析。根据分析数据来控制合适的氧煤比，控制好炉温，既要防止渣口堵塞造成的热量积聚，又要防止温度过高对炉砖造成的直接伤害。

(3)运行中定期进行气化炉的切换，气化炉负荷尽量不要太高 ，保证烧嘴雾化 良好 ，减少意外跳车的几率。烧嘴运行超过 30 d后不再进行联投操作 ，联投 时尽量保证炉温在 900℃以上 ，避免低温投料可能造成的震动 。

(4)定期进行耐火砖的测量。根据测量数据适时调整中心的比例，调整反应中心区域的位置，保持耐火砖使用均匀，防止出现 木桶”效应。

3.2 优化灰渣的粘温特性由于煤种灰渣的粘温特性差，造成操作弹性煤的粘温特性得到了改善，灰熔点同时也得到了降低，粘温特性如图 1。

日曼撼u 、 U- 、 1、 、、 4 n温度 /℃图 1 粘温特性 图4 运行效果总结小，难以形成保护层。通过分析，我公司气化用 (1)随着对系统掌握能力的增强和对操作的煤的煤灰成分 中碱酸比例不当，在这里我们用 不断优化，系统的开停车次数减少、联投的次数(CaOFe O。MgO)/(SiO Al O。)来 衡量 ， 也相应减少 ，减少了对耐火砖产生 热震”的次此比例-般在 0.1～1之间。当比例为 0.5左右 数。定期检查耐火砖、更换工艺烧嘴保证了系统时碱酸比例适中，而试验煤样此比例为 1.268， 在可控范围之内。从几次入炉检查情况看，耐火所以，应当向煤中导人部分酸性物质。 衬里几乎无较大裂纹，整体热膨胀性良好。

经过试验，向试验煤样中加入当地沙漠中的 (2)通过优化灰渣的粘温特性，气化炉的温沙子进行碱酸比例的调整。通过试验可知，当向 度操作弹性增大，在耐火材料表面逐渐形成了保试验煤样中加入相当于煤灰分 40 的沙子时， 护层，砖的使用寿命有望增加。

◆ J I.O-IIIO.I◆ ll l lII l l◆ lI1'1II-Il◆ ll lII◆ 1 I◆ 1I I.e-I◆ ljl◆ lll◆ llI1'1◆ llbO-Il l ◆l◆ ◆ llI1"1l◆ ll L.OdI ◆ ◆ lll'l1◆ ◆ 14-1l114.I◆l4-1f j◆IIl◆ lI1◆ ◆ ll◆ l◆lll◆ ll(上接第 72页)当P (出口压力值)-定时，行程容积V 也- 定 ，为降低吸入 口压力 P ，只能旧能减小余隙容积V 。

为减小余隙容积，我们对四级缸做了如下技术改进：减续排气阀室余隙容积；经测量，四级气缸两侧死点间隙分别为 6.9 mm和 6.7 mm，于是调整为 3.3 mm和3.5 1Tim，这样，总余隙减少 6.8 mm。

2.2 通过改变进气阀升程以加大四级进气流量四级进气 阀的设计阀片升程为 2.5 mil，阀隙通流面积为 112 cm ，阀座通流面积为 132 cm。。

入 口压力高 ，气 阀阻力大进气量小是主要原 因，需重新对气阀进行设计，增大通流面积。对气阀做了如下技术改进 ：① 加工新阀座，使阀座通流面积达 145 cm2；② 调整阀片升程，由 2.5 mm加大至3.2 mil，扩大阀隙通流面积 143 cm。。

3 效 果通过上述两方面的改进 ，增加了四级气阀的进气量，改善了四级缸容积效率 ，彻底解决了此活塞压缩机四级人口超压，及其引起的三级缸振动大和输气量无法满足生产需要的问题，具体运行数据如表 3。

表 3 改进后的运行情况受前系统二氧化碳量的影响，无法尝试是否可以达到设计输气量 6 000 m。/h，但已可以长期稳定运行，满足生产需要，问题彻底解决。