氮气压缩机、空气压缩机透平机叶片结垢原因分析及措施.pdf

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1、1l言喘振的现象，只能采取降低机组的负荷等措施来维持运行，机组的运行工况仍然不稳定，通过采取提高蒸中国石化股份公司九江石化公司化肥装置氮气汽初压、增大进汽流量来保证化肥装置正常生产，但压缩机组和空气压缩机组同属于透平压缩机组，于是降低了机组运行的安全可靠性，威胁到化肥装置安1996年9月试车成功，两机组长期以来保持着良好全稳定生产。的运行状态。2010年3月，九江石化公司化肥装置进行停工检2009年l1月，化肥装置氮气压缩机组、空气压缩修，发现化肥氮气压缩机组和空气压缩机组的透平机机组相继出现效率呈明显下降趋势，在负荷未增加的叶片上均有不同程度的结垢现象，该公司质量管理中情况下，主蒸汽消

2、耗不断增加，且调节级后压力也有心分别采集两台压缩机组透平机叶片结垢样品进行所上升，进汽调节阀开度也不断开大。在近1个月的化验检测分析，通过测定垢样中的灼烧碱量重量百分时间内，新蒸汽进汽流量已南原来的98t／h增大至含量、si、Na、Ca、Fe、Mg、AL、zn等离子重量百分含量，106t／h，调节级后压力也南原来的3．1MPa升至3．7分析数据巾酸不溶物分别为90．1％和95．2％，垢样具MPa，调节汽阀开度开全，已无调节能力，且经常发生体分析数据见表1。表1压缩机组透平机叶片垢样分析数据20t0年第6勒12月出版_钨镄2原因分析组、空气压缩机组的透平机通流系统Ⅱt-片结垢，对机组的安全

3、经济运行危害极大，以化肥装置氮气压缩机九江石化公司化肥检修指挥部牵头，组织机动组的透平机为例。处、科技开发处、化肥作业部、热电作业部、质量管理当蒸汽、冷凝液品质降低，蒸汽中Si、Ca、Fe、Mg、中心、检安石化_T程公司等相关单位专业技术人员，AL等离子超标，氮气压缩机组的透平机喷嘴和叶片就氮气压缩机组和空气压缩机组的透平~JLnt-片结垢槽道结垢，产生化学腐蚀，势必造成叶片间蒸汽通流的性质和结垢形成的原因进行了论证分析，得出由于面积减小，在初压不变的情况下，透平机进汽量减少，蒸汽、冷凝液品质降低而导致机组透平机叶片形成不严重影响汽轮发电机组的出力。透平机效率每下降同程度结垢的结论。0．

4、1％，煤耗就会增加0．1％，全年累计就要多消耗5000t(1)化肥氮气压缩机组和空气压缩机组的透平机燃煤，能耗损失巨大。叶片上结垢的酸不溶物主要成分为SiO：。结垢的成氮气压缩机组带同样负荷，透平机叶片表面结垢因初步判断为：化肥脱盐水装置回收来的各种冷凝液后工作应力增加，导致叶片工作条件偏离设计工况，与生水混合进树脂交换器除盐，一旦冷凝液(主要是会改变成组叶片的频率和振型，使透平机叶片振动频采暖冷凝液和延迟焦化装置冷凝液)品质差，就会和率复杂化，叶片安全性会大大降低，严重时会导致透生水在树脂中形成胶状物，树脂去除不了胶状物，胶平机叶片损坏事故。状物含有FeO、ALO和SiO：等物质，随除

5、盐水进入除此外，当透平机通流部分结垢严重时，将破坏配氧器和锅炉汽包。饱和蒸汽携带的硅酸，在过热蒸汽汽机构的正常工作，并且容易造成自动主汽门、调速中会失水变成SiO：，在高温状态下，胶状物Si元素被汽门卡死的事故隐患，有可能导致透平机在事故状态释放出来，连排只能排掉部分，其它的si元素随过热下紧急停机时，自动主汽门、调速汽门动作不灵活或蒸汽进入化肥氮气压缩机组和空气压缩机组的透平拒动作的严重后果，以致透平机损坏。机，机组在长周期运行过程中，在叶片上逐渐附着形成SiO!结垢。4处理方法及效果(2)焦化装置冷凝液、化肥合成装置冷凝液等3九江石化公司针对化肥装置氮气压缩机组、空气股冷凝液，进入采

6、暖系统替代低压蒸汽作为热源，再压缩机组的透平机叶片结垢的情况，2010年3月化肥进入化肥脱盐水装置进行处理。上述冷凝液经过采装置进行停T检修，清洗去除附着在透平村1,1t-片上的暖系统循环后，水中FeO含量大幅上升，远远超过现结垢层，取得了明显的效果。有化肥脱盐水装置脱除Fe离子的能力，造成二级除以清洗化肥氮气压缩机组透平机口t-片结垢为例，盐水FeO，超标，导致化肥氮气压缩机组和空气压缩采用在低负荷、低转速、降压、降温下，用低温低压饱机组的透平机、除氧器、锅炉汽包等设备}fJ现不同程和湿蒸汽冲洗清除结垢。使进入透平机第一个结垢度的铁腐蚀现象，如除氧器和汽包内壁呈红色。氮气级的蒸汽有2％

7、~tJ湿度，利用湿蒸汽作功的同时，冲刷压缩机组和空气压缩机组的透平机转子出现不同程结垢的喷嘴和动叶片，将结垢层溶解，并随作功后的度的腐蚀、叶片结垢现象，说明蒸汽中携带了Fe、Si、排气凝结水带出。ca离子等杂质。九江石化质量管理中心在检测冷凝操作方法是：降低化肥氮气压缩机组透平机的负液时，多次检测到Fe：O含量超标。虽然在发现超标荷，将透平机南抽凝式变为全凝式运行，降低透平机时，立即切断冷凝液，分析不超时义继续使j{j，但这已的转速