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【摘要】本文主要从涩北一号作业区两台燃气往复式压缩机的运行过程中不同程度出现动力缸温度偏高的问题入手,通过对压缩机的测试运行前及测试运行情况的综合对比论证,得出:压缩机在运行过程中产生大量的辐射热,由于缺少空气对流致使热气流不能迅速的从机房散发出去,以至于动力缸排气管上空温度不断聚集,造成散热效果不理想,影响动力缸排温偏高。本文的论证结果为涩北气田后期在使用燃气往复式压缩机提供了宝贵的经验,同时也为涩北气田疏松砂岩气田后期增压开采工艺技术的发展奠定了良好的基础。
【关键词】燃气往复式压缩机 辐射热 空气对流 动力缸排温
往复式压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械设备从能量的观点来看,往复式压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器由于生产装置工艺的需要,其他类型的设备,都无法实现往复式压缩机的作用目前我公司多套装置,都在使用这类设备从装置的安稳长满优考虑,做好此类设备的平稳运行,对实现企业安全生产起到至关重要的作用。
1 往复式压缩机故障解析
涩北一号作业区于2011年5月与四川正升能源技术服务有限公司就涩北一号气田低压气增压集输前期工程-一号集气站两台往复式压缩机(DPC2802、ZTY265)机组恢复性修理项目签订合同。四川正升能源技术服务有限公司承担该项目的维修保运工作,先后于2011年7月完成压缩机组的检维修工作,2011年11月7日进行了低压井增压集输工艺投运工作。
压缩机运行至今,DPC-2802处于正常运转,运行一年中主要检修过进排气阀、检查更换喷射阀、修理调速器、调试分离器自动排污阀、检查高效过滤器滤芯;ZTY-265在大修后,由于机体的动力缸温度一直偏高,无法平稳运行,甲方与正升公司反复进行检查、推敲及试验,2012年5月下旬ZTY-265可以带负荷运行数小时,但运转时间不长,仍会出现动力缸温偏高的问题。而后协同保运人员把影响缸温的所有因素都考虑进去,先后多次调整喷射阀、调整动力缸点火时间、检查机油柱塞阀有无卡堵现象、更换喷射阀,更换火花塞等,依旧只能加载数小时,在运行过程中,工作人员发现在天气有风或温度较低的情况下机组加载时间较长,甚至不停机。随后甲方将思考的角度转到环境影响因素上,为分析压缩机排温高的影响因素,涩北一号作业区召集相关技术人员编制了压缩机测试工作运行方案,并于2012年7月4日组织人员压缩机运行进行数据参数的录取,对比分析工作。
2 压缩机测试运行故障分析结论及建议
2.1 结论
(1)从数据分析中看出,压缩机动力缸排温与环境温度变化规律一致,受环境温度影响。分析认为,室外环境温度升高,压缩机在运行中产生大量的辐射热由于缺少空气对流致使热气不能迅速的从机房散发出去,动力缸排气管上空温度不断聚集,造成散热效果不理想,影响排温升高。
(2)室外温度升高1℃,室内燃气上空温度升高1℃,动力缸排温同样升高约1℃。
(3)转速变化与动力缸排温变化关系不明显。
(4)吸气压力(进气负荷)与动力缸排温变化存在一定关系,排温与进气负荷变化成正比,外界温度恒定的情况下,进气负荷较低时,排温运行范围较低,反之,较高(负荷每降低2.4万方,排温下降4℃)。
(5)双机运行室内温度受双机排温散热影响,温度高于单机运行状态,平均提高5℃左右。
(6)本次通过两台压缩机运行测试整体情况看,动力缸排温高与机组本身维修并未存在直接关系。
2.2 建议
(1)通过压缩机的运行分析认为,机组排温与环境温度变化有直接关系,固建议降低室内环境温度以保证机组的正常运行。
厂家建议措施:进行机房改造,在房顶开设散热口,增加一些通风设施,强制机房产生能适应机组运行的对流风。在机房的四周内壁安装多孔硅钙板,玻纤棉等吸音材料。
1)机房顶部安装直径1-2米的大型排气设备;
2)将排温管及消音器移至机房外;
3)直接拆除机房部分顶棚,以便达到迅速散热目的。
4)建议拆除消声器上的保温材料,利于机组散热。如果不想让热量散发在机房内,又不愿拆除消声器上方房顶上的彩钢瓦,可将消声器部份做成内外筒形式,在外筒上做隔热保温层,夹层间与室外大气相连还可强制送风进行排温降温。
(2)制定合理的进气负荷,确保机组平稳运行。压缩机运行说明中海拔与温度对于压缩机运行功率的影响是当环境条件不符合标准时,功率按下述规定修正:海拔高度超过450米时,平均每升高305米,功率递减3%;环境温度超过38度时,平均每升高5.6℃,功率递减1%)。按照涩北气田2750米的海拔高度计算压缩机功率,实际功率=100%-(2750-450)/305*3%=77%。ZTY265日处理量=理论值(49万)*77%=37万方;DPC2802日处理量=理论值(51)*77%=39万方。
若通风良好,室内外环境温度相差不大于5℃,夏季室内温度控制在40℃时,单机进气负荷最高控制在瞬时10000方(日处理量为24万方,ZTY排温405℃、DPC排温410℃),若温度下降,则按照负荷与温度的关系,进行调整,温度稳定在20℃以下时,进气量可控制在14000方(日处理量34万方)。冬季进气量最高控制在15000方(日处理36万方)。
(3)加强机组日常巡检及定期检测维修工作,确保设备本身的正常安全运行。
(4)加强压缩机运行时的巡检工作,及时调整动力缸缸温,防止缸温高造成停机。
具体措施:
1)机组运行中,当压缩机动力1、2缸缸温因环境温度影响呈整体上升趋势时,可通过减载(调整流量调节阀,减少进气负荷)降低缸温,保证压缩机正常运行。
2)机组运行中,当压缩机出现动力缸单缸缸温高的情况,可通过调整单缸喷射阀开度,控制燃气进气量来降低缸温,确保压缩机正常运行。
3)压缩机启机后,应密切注意压缩机动力缸缸温变化情况、双缸缸温温差不易过大(20℃),若出现单缸温度过高现象,应及时进行调整,保持双缸缸温同水平运行。
参考文献
[1] 李俊. 往复式压缩机状态监测系统的研究[D].华中科技大学,2009.19-20
[2] 冯晓光.近似熵在往复式压缩机故障诊断中的研究应用[D].大连理工大学,2012.253-254,326
【关键词】燃气往复式压缩机 辐射热 空气对流 动力缸排温
往复式压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械设备从能量的观点来看,往复式压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器由于生产装置工艺的需要,其他类型的设备,都无法实现往复式压缩机的作用目前我公司多套装置,都在使用这类设备从装置的安稳长满优考虑,做好此类设备的平稳运行,对实现企业安全生产起到至关重要的作用。
1 往复式压缩机故障解析
涩北一号作业区于2011年5月与四川正升能源技术服务有限公司就涩北一号气田低压气增压集输前期工程-一号集气站两台往复式压缩机(DPC2802、ZTY265)机组恢复性修理项目签订合同。四川正升能源技术服务有限公司承担该项目的维修保运工作,先后于2011年7月完成压缩机组的检维修工作,2011年11月7日进行了低压井增压集输工艺投运工作。
压缩机运行至今,DPC-2802处于正常运转,运行一年中主要检修过进排气阀、检查更换喷射阀、修理调速器、调试分离器自动排污阀、检查高效过滤器滤芯;ZTY-265在大修后,由于机体的动力缸温度一直偏高,无法平稳运行,甲方与正升公司反复进行检查、推敲及试验,2012年5月下旬ZTY-265可以带负荷运行数小时,但运转时间不长,仍会出现动力缸温偏高的问题。而后协同保运人员把影响缸温的所有因素都考虑进去,先后多次调整喷射阀、调整动力缸点火时间、检查机油柱塞阀有无卡堵现象、更换喷射阀,更换火花塞等,依旧只能加载数小时,在运行过程中,工作人员发现在天气有风或温度较低的情况下机组加载时间较长,甚至不停机。随后甲方将思考的角度转到环境影响因素上,为分析压缩机排温高的影响因素,涩北一号作业区召集相关技术人员编制了压缩机测试工作运行方案,并于2012年7月4日组织人员压缩机运行进行数据参数的录取,对比分析工作。
2 压缩机测试运行故障分析结论及建议
2.1 结论
(1)从数据分析中看出,压缩机动力缸排温与环境温度变化规律一致,受环境温度影响。分析认为,室外环境温度升高,压缩机在运行中产生大量的辐射热由于缺少空气对流致使热气不能迅速的从机房散发出去,动力缸排气管上空温度不断聚集,造成散热效果不理想,影响排温升高。
(2)室外温度升高1℃,室内燃气上空温度升高1℃,动力缸排温同样升高约1℃。
(3)转速变化与动力缸排温变化关系不明显。
(4)吸气压力(进气负荷)与动力缸排温变化存在一定关系,排温与进气负荷变化成正比,外界温度恒定的情况下,进气负荷较低时,排温运行范围较低,反之,较高(负荷每降低2.4万方,排温下降4℃)。
(5)双机运行室内温度受双机排温散热影响,温度高于单机运行状态,平均提高5℃左右。
(6)本次通过两台压缩机运行测试整体情况看,动力缸排温高与机组本身维修并未存在直接关系。
2.2 建议
(1)通过压缩机的运行分析认为,机组排温与环境温度变化有直接关系,固建议降低室内环境温度以保证机组的正常运行。
厂家建议措施:进行机房改造,在房顶开设散热口,增加一些通风设施,强制机房产生能适应机组运行的对流风。在机房的四周内壁安装多孔硅钙板,玻纤棉等吸音材料。
1)机房顶部安装直径1-2米的大型排气设备;
2)将排温管及消音器移至机房外;
3)直接拆除机房部分顶棚,以便达到迅速散热目的。
4)建议拆除消声器上的保温材料,利于机组散热。如果不想让热量散发在机房内,又不愿拆除消声器上方房顶上的彩钢瓦,可将消声器部份做成内外筒形式,在外筒上做隔热保温层,夹层间与室外大气相连还可强制送风进行排温降温。
(2)制定合理的进气负荷,确保机组平稳运行。压缩机运行说明中海拔与温度对于压缩机运行功率的影响是当环境条件不符合标准时,功率按下述规定修正:海拔高度超过450米时,平均每升高305米,功率递减3%;环境温度超过38度时,平均每升高5.6℃,功率递减1%)。按照涩北气田2750米的海拔高度计算压缩机功率,实际功率=100%-(2750-450)/305*3%=77%。ZTY265日处理量=理论值(49万)*77%=37万方;DPC2802日处理量=理论值(51)*77%=39万方。
若通风良好,室内外环境温度相差不大于5℃,夏季室内温度控制在40℃时,单机进气负荷最高控制在瞬时10000方(日处理量为24万方,ZTY排温405℃、DPC排温410℃),若温度下降,则按照负荷与温度的关系,进行调整,温度稳定在20℃以下时,进气量可控制在14000方(日处理量34万方)。冬季进气量最高控制在15000方(日处理36万方)。
(3)加强机组日常巡检及定期检测维修工作,确保设备本身的正常安全运行。
(4)加强压缩机运行时的巡检工作,及时调整动力缸缸温,防止缸温高造成停机。
具体措施:
1)机组运行中,当压缩机动力1、2缸缸温因环境温度影响呈整体上升趋势时,可通过减载(调整流量调节阀,减少进气负荷)降低缸温,保证压缩机正常运行。
2)机组运行中,当压缩机出现动力缸单缸缸温高的情况,可通过调整单缸喷射阀开度,控制燃气进气量来降低缸温,确保压缩机正常运行。
3)压缩机启机后,应密切注意压缩机动力缸缸温变化情况、双缸缸温温差不易过大(20℃),若出现单缸温度过高现象,应及时进行调整,保持双缸缸温同水平运行。
参考文献
[1] 李俊. 往复式压缩机状态监测系统的研究[D].华中科技大学,2009.19-20
[2] 冯晓光.近似熵在往复式压缩机故障诊断中的研究应用[D].大连理工大学,2012.253-254,326