往復(fù)式壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)方法選擇方案

1、廣東石化往復(fù)式壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)方法選擇方案通常，我們總是根據(jù)裝置或系統(tǒng)所需的最大容積流量來選擇壓縮機(jī)，然而，壓縮機(jī)的實(shí)際工況卻是隨工藝流程或耗氣設(shè)備的需要而變化的。當(dāng)耗氣量小于壓縮機(jī)的排氣量時(shí)，便需要對壓縮機(jī)進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)，以使壓縮機(jī)的排氣量適應(yīng)耗氣量的要求，且保持管網(wǎng)中的壓力穩(wěn)定。一、往復(fù)式壓縮機(jī)常用的氣量調(diào)節(jié)方法有以下幾種：1、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)M M 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)即通過改變壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)排氣量.這種調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn) 是氣量連續(xù)，功率消耗小，壓縮機(jī) 各級壓力比保持不變，壓縮機(jī)上不需設(shè)專門的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等；但它僅僅廣泛使用在驅(qū)動機(jī)為內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)的壓縮機(jī)上，如果驅(qū)動機(jī)為電動機(jī)，則需要配置變頻器，由于大功率、高壓變頻

2、器價(jià)格昂貴，而且需要大量的維護(hù)、維修工作，因此，目前在電動機(jī)驅(qū)動的往復(fù)式壓縮機(jī)上很少采用該方法。此外，變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)可能會對壓縮機(jī)的工作產(chǎn)生不良影響，如氣閥顫振，部件磨損大、振動增加，潤滑不充分等等，也限制了該方法的廣泛應(yīng)用。2、余隙腔調(diào)節(jié)在壓縮機(jī)的氣缸上，除固定余隙容積外，另外設(shè)有一定的空腔，調(diào)節(jié)時(shí)接入氣缸工作腔，使余隙容積增大，容積系數(shù)減小，排氣量降低，這就是余隙腔調(diào)節(jié)的工作原理。按照補(bǔ)助容積接入的方式不同，又分為連續(xù)的、分級的以及間斷的調(diào)節(jié)，多用于大型工藝壓縮機(jī)。這種調(diào)節(jié)方式的主要缺點(diǎn)是：通常手動調(diào)節(jié)，且響應(yīng)速度慢，一般需與其它調(diào)節(jié)方式配合使用。雖然連通可變補(bǔ)助余隙容積的方法原則上可以實(shí)現(xiàn)0

3、%100%范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，但系統(tǒng)的可靠性較差，易損件多，難于維護(hù)。3、旁通調(diào)節(jié)排氣管經(jīng)由旁通管路和旁通閥門與進(jìn)氣管相連接，調(diào)節(jié)時(shí)只要開啟旁通閥，部分排氣便又回到進(jìn)氣管路中。這種調(diào)節(jié)方法比較靈活，而且簡單易行，配上自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度也比較高，但是因?yàn)槎嘤鄽怏w的全部壓縮功都損耗掉，所以經(jīng)濟(jì)性差，所以，這種方法適用于偶爾調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)幅度小的場合。4、壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)根據(jù)進(jìn)氣閥被壓開過程的長短，該方法分為全行程壓開進(jìn)氣閥和部分行程壓開進(jìn)氣閥兩種方式。對于全行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)，在吸氣過程中，氣體被吸入氣缸，在壓縮過程中，因?yàn)檫M(jìn)氣閥全開，吸入的氣體又被全部推出氣缸。假設(shè)某壓縮機(jī)有一個(gè)一級雙作用氣缸，若只頂開活

4、塞一側(cè)的進(jìn)氣閥，氣量降低50%，如果兩側(cè)同時(shí)頂開，則排氣量為零，所以，該機(jī)可實(shí)現(xiàn)氣量0，50%和100%三級調(diào)節(jié)。可見，全行程壓開進(jìn)氣閥的調(diào)節(jié)幅度較大，適用粗調(diào)節(jié)。部分行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)的原理與全行程壓開進(jìn)氣閥相似，但它通過控制壓縮行程中進(jìn)氣閥的關(guān)閉時(shí)刻，控制返回氣量的多少，從而可以實(shí)現(xiàn)氣量連續(xù)調(diào)節(jié)，由于壓縮功幾乎與排氣量成正比例地減少，所以還有很高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。 二、部分行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)介紹比較上述調(diào)節(jié)方式可以看出，真正做到連續(xù)、經(jīng)濟(jì)、快捷、精確調(diào)節(jié)的方式就是部分行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)。而部分行程壓開進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)目前只有HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)一種，下面主

5、要介紹一下HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)：1、HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理:如圖所示，隨著活塞在壓縮機(jī)氣缸中的往復(fù)運(yùn)動，每個(gè)氣缸側(cè)的一個(gè)正常工作循環(huán)包括：a) 余隙容積中殘留高壓氣體的膨脹過程，如圖示A-B 曲線，此時(shí)壓縮機(jī)的進(jìn)氣閥和排氣閥均處于正常的關(guān)閉狀態(tài)；b)進(jìn)氣過程，如BC曲線，此時(shí)進(jìn)氣閥在氣缸內(nèi)外壓差的作用下開啟，進(jìn)氣管線中的氣體通過進(jìn)氣閥進(jìn)入氣缸，至C 點(diǎn)完成相當(dāng)于氣缸100%容積流量的進(jìn)氣量，進(jìn)氣閥關(guān)閉；c) C-D 為壓縮曲線，氣缸內(nèi)的氣體在活塞的作用下壓縮達(dá)到排氣壓力；d) D-A為排氣過程，排氣閥打開，被壓縮的氣體經(jīng)過排氣閥進(jìn)入下一級過程。如果在進(jìn)氣過程到達(dá)

6、 C 后，進(jìn)氣閥在執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用下仍被強(qiáng)制地保持開啟狀態(tài)，那么壓縮過程并不能沿原壓縮曲線由位置C 到位置D，而是先由位置C 到達(dá)位置Cr，此時(shí)原吸入氣缸中的部分氣體通過被頂開的進(jìn)氣閥回流到進(jìn)氣管而不被壓縮；待活塞運(yùn)動到特定的位置Cr（對應(yīng)所要求的氣量）時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)使頂開進(jìn)氣閥片的強(qiáng)制外力消失，進(jìn)氣閥片回落到閥座上而關(guān)閉，氣缸內(nèi)剩余的氣體開始被壓縮，壓縮過程開始沿著位置Cr 到達(dá)位置Dr。氣體達(dá)到額定排壓后從排氣閥排出，容積流量減少。無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)正是利用計(jì)算機(jī)即時(shí)處理壓縮機(jī)運(yùn)行過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并將信號反饋至執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)電子模塊，通過液壓執(zhí)行器來實(shí)時(shí)控制進(jìn)氣閥的開啟與關(guān)閉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)排氣量010

7、0%全行程范圍無級調(diào)節(jié)，這種方法壓縮機(jī)的指示功消耗與實(shí)際容積流量成正比。2、HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特點(diǎn)通過以上描述可以了解HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的最大有點(diǎn)就是節(jié)能，也就是節(jié)省金錢。與典型的旁通閥調(diào)節(jié)比較：2000KW 60平均負(fù)載 按0.5元/度電計(jì)算，每小時(shí)通過旁通閥調(diào)節(jié)浪費(fèi)的能源：2000×0.85×0.4=680KW 每年損失5400MWh，旁通閥調(diào)節(jié)每年浪費(fèi)的約為270萬元。另外還有以下優(yōu)點(diǎn)：1）、調(diào)節(jié)范圍寬：HydroCOM通過智能化的液壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能夠快速、精確地控制壓力和流量，理論上能夠達(dá)到0%-100%無極調(diào)節(jié)，正常達(dá)到10%-100%

8、無極調(diào)節(jié)。2）、動態(tài)特性高：HydroCOM執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)電磁閥的快速精確響應(yīng)保證壓縮機(jī)負(fù)載可以在三個(gè)曲軸回轉(zhuǎn)中從0%加載到100%。3）、額外的狀態(tài)監(jiān)控：HydroCOM系統(tǒng)不僅僅是一個(gè)控制系統(tǒng)，同時(shí)也是一個(gè)監(jiān)控平臺。通過對壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)和所有易損件進(jìn)行監(jiān)控，成為往復(fù)式壓縮機(jī)的監(jiān)護(hù)醫(yī)生。HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的缺點(diǎn)主要是增加設(shè)備投資，前期投入增大。3、HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成為：中間接口單元CIU（Compressor Interface Unit）提供HydroCOM 系統(tǒng)內(nèi)部和用戶DCS 控制系統(tǒng)之間的信號交換處理功能；液壓執(zhí)行器 HA（Hydraulic Act

9、uator）是一組通過卸荷器對氣閥產(chǎn)生作用的部件總和，由液壓油站HU 提供實(shí)現(xiàn)該動作功能所需的機(jī)械動力，CIU 進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，EPS 提供電源。它由閥室、電氣室和密封室三部分組成；液壓油站 HU 向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供高壓液壓油；TDC 傳感器（Top Dead Center Sensor）傳遞活塞在氣缸中的即時(shí)位置；服務(wù)器單元 HSS用于對HydroCOM 系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，以使CIU 適用一個(gè)特定的場合要求，同時(shí)也可用于系統(tǒng)調(diào)試和故障診斷工作。4、現(xiàn)場圖片如下：三、廣東石化公司往復(fù)式壓縮機(jī)氣量調(diào)節(jié)裝置配置方案1、國內(nèi)新建千萬噸煉油項(xiàng)目往復(fù)式壓縮機(jī)氣量無極調(diào)節(jié)裝置配置情況由于氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)只有上海

10、賀爾碧格有限公司生產(chǎn)，國內(nèi)煉廠安裝的都是該廠家產(chǎn)品，一個(gè)從2001年開始國內(nèi)已經(jīng)安裝100套HydroCOM氣量無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)。近期國內(nèi)新建千萬噸煉油項(xiàng)目往復(fù)式壓縮機(jī)氣量無極調(diào)節(jié)裝置配置情況為：中海油惠州：加氫裂化裝置 6HF/3型壓縮機(jī)安裝1套；廣西石化：加氫精制裝置2D80/30.3/26.76-93-1-BX型壓縮機(jī)安裝1套，制氫裝置2D50型壓縮機(jī)安裝1套；四川石化：柴油加氫裝置4M80-12.8/58-200.8BX型壓縮機(jī)安裝1套；獨(dú)山子煉油廠：加氫裂化裝置3SVL500型壓縮機(jī)安裝1套。2、廣東石化往復(fù)式壓縮機(jī)氣量無極調(diào)節(jié)裝置配置方案通過經(jīng)濟(jì)分析和國內(nèi)各煉廠的應(yīng)用調(diào)查，該套系統(tǒng)一般

11、都安裝在1000KW以上的機(jī)組上比較合算。廣東石化所有往復(fù)機(jī)如下：裝置名稱設(shè)備名稱數(shù)量介質(zhì)名稱流量操作壓力，MPa(G)軸功率電機(jī)功率m3/h入口出口kWkW蠟油加氫裂化裝置新氫壓縮機(jī)3氫氣600002.117.556007050中壓加氫裂化裝置（2套）新氫壓縮機(jī)6氫氣400002.113.12207航煤加氫精制及芳烴飽和裝置新氫壓縮機(jī)2新氫150002.14.141500柴油加氫精制及芳烴飽和裝置（2套）新氫壓縮機(jī)4新氫420002.19.228003200制氫裝置原料氣壓縮機(jī)3PSA尾氣0.5/3.32100輕烴回收裝置尾氣壓縮機(jī)2尾氣179315聚丙烯裝置回收氣壓縮機(jī)1丙烯768504.12300氮?dú)鈮嚎s機(jī)1氮?dú)?250.64.52450氫壓機(jī)2氫氣752.44.1455酸性水汽提裝置氨壓機(jī)2氨氣0.21.6200210 通過上表可以看出適合安裝該系統(tǒng)的為蠟油加氫裂化裝置、中壓加氫裂化裝置（2套）、航煤加氫精制及芳烴飽和裝置、柴油加氫精制及芳烴飽和裝置（2套）、制氫裝置、聚丙烯