河南心连心化学工业集团股份有限公司,河南新乡 453731
摘 要:往复式压缩机属于一种容积式压缩机,应用范围是比较广的,有着很多优点,比如操作起来非常的方便、造价也相对低、整个装置系统比较简单等,但是,在实际应用中,压缩机的节能降耗是比较重要的一大问题。在固定床式合成氨生产工艺中,压缩机作为大型传动设备,耗电量占比最大,通过降低压缩机的耗电量可以更好的控制合成氨成本,增加能效。
关键词:往复式压缩机;耗电量;优化提升
生产现状及问题
某固定床式合成氨生产系统,有六台四级六缸低压往复式压缩机,2009年开始投运,已经运行11年,在生产过程中压缩机本机的电耗随着使用年限,不断的升高。要想提高往复式压缩机节能降耗技术,必须从多方面进行下手,进行相对应的改造,以及技术的调整,充分的对往复式压缩机的参数进行分析。具体使用过程中,合理的控制相关的运行参数,尽可能优化参数。对压缩机耗电量各个因素排查过程中,发现水冷阻力在运行过程中不断的升高,造成气体阻力增加,设备耗电量升高。在2017年中修前,6台低压机四段水冷气路阻力在0.22~0.30Mpa左右(壳程水路、管程气路)。为了降阻增效, 2017年中修期间及2018年6至7月份对6台机四段水冷进行两次冲洗,四段水冷气路出口阻力在0.11 ~0.19Mpa,平均单机班耗电量(8小时)降低100度左右,但是与同系统对比,设备的阻力仍然偏高,单机耗电量仍需进一步优化提升。
措施的采取
针对电耗的进一步优化提升,首先对往复式压缩机不合理的结构进行相对应的改造,根据相关的绝热系数以及压缩系数进行考察,确保在合理的范围内进行改造。否则不仅不会使往复式压缩机起到节能降耗的效果,甚至还会影响它的使用效果以及使用寿命,增加设备的故障发生。
经过对现场的检查和讨论,决定利用计划检修对1#压缩机四段水冷进行更换,水冷换热面积由90m2更换为170m2,内部管道由波光管更换为直光管。1#压缩机检修前后本机三出压力由1.36MPa下降至1.33MPa,四入压力由1.26MPa下降至1.22MPa,四段水冷阻力由0.16MPa下降至0.02MPa,
根据改造后运行效果,经过讨论决定6台四段水冷更换3台(1#/2#/4#),剩余3台(3#5#6#低压机)将与更换下的3台水冷进行并联(一台水冷的换热面积90m2,两台并联后相当于180 m2),总体上扩大水冷换热面积,降低水冷前后阻力,达到节能降耗的目的。
将1#压缩机更换下来的水冷并联到3#压缩机四段水冷上。3#压缩机检修后本机三出压力由1.33MPa下降至1.31MPa,四入压力由1.23MPa下降至1.21MPa,水冷前压力下降明显,四段水冷阻力由0.12MPa下降至0.03MPa,阻力下降较多,水冷换热效果较其它机升高0.5~5℃,说明水冷更换效果较好。
运行工艺参数对比
各机水冷阻力前后对比:
机号 | 改造前水冷阻力 | 改造后水冷阻力 |
1号压缩机 | 0.14MPa | 0.02 MPa |
2号压缩机 | 0.12 MPa | 0.03 MPa |
3号压缩机并联 | 0.12 MPa | 0.03 MPa |
4号压缩机 | 0.13 MPa | 0.02 MPa |
5号压缩机并联 | 0.12 MPa | 0.04 MPa |
6号压缩机并联 | 0.13 MPa | 0.04 MPa |
1#压缩机改造前:
日期 | 电流 | 各段压力(Mpa) | 电耗 | 总氨 | |||||||
一入 | 一出 | 二入 | 二出 | 三入 | 三出 | 四入 | 四出 | ||||
2月16日 | 244.3 | 16 | 0.25 | 0.23 | 0.64 | 0.58 | 1.37 | 1.27 | 2.21 | 34320 | 464.12 |
243.7 | 15 | 0.25 | 0.23 | 0.64 | 0.58 | 1.36 | 1.26 | 2.22 | 34240 | 463.24 | |
244.1 | 16 | 0.25 | 0.23 | 0.64 | 0.58 | 1.36 | 1.26 | 2.2 | 34240 | 450.25 | |
2月17日 | 245.3 | 17 | 0.25 | 0.23 | 0.65 | 0.58 | 1.37 | 1.27 | 2.21 | 34000 | 449.65 |
241.8 | 15 | 0.25 | 0.23 | 0.64 | 0.57 | 1.35 | 1.25 | 2.19 | 33920 | 455.11 | |
243 | 16 | 0.25 | 0.23 | 0.65 | 0.58 | 1.36 | 1.26 | 2.18 | 34000 | 464.88 |
1#压缩机改造后:
日期 | 电流 | 各段压力(Mpa) | 电耗 | 总氨 | |||||||
一入 | 一出 | 二入 | 二出 | 三入 | 三出 | 四入 | 四出 | ||||
2月27日 | 237.7 | 16 | 0.24 | 0.22 | 0.64 | 0.57 | 1.33 | 1.23 | 2.21 | 33280 | 467.52 |
238.8 | 16 | 0.24 | 0.22 | 0.64 | 0.57 | 1.33 | 1.23 | 2.2 | 33200 | 456.38 | |
236 | 16 | 0.24 | 0.22 | 0.63 | 0.56 | 1.32 | 1.22 | 2.16 | 33280 | 451.91 | |
2月28日 | 238.2 | 16 | 0.24 | 0.22 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.22 | 2.19 | 33360 | 461.57 |
238.6 | 16 | 0.24 | 0.22 | 0.63 | 0.57 | 1.33 | 1.23 | 2.19 | 33440 | 457.97 | |
240.5 | 18 | 0.24 | 0.22 | 0.64 | 0.57 | 1.33 | 1.24 | 2.19 | 33520 | 457.16 |
3#压缩机改造前:
日期 | 电流 | 各段压力(Mpa) | 电耗 | 总氨 | |||||||
一入 | 一出 | 二入 | 二出 | 三入 | 三出 | 四入 | 四出 | ||||
5月18日 | 236.4 | 19 | 0.25 | 0.23 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.22 | 2.16 | 33680 | 457.7 |
238.4 | 19 | 0.26 | 0.23 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.21 | 2.17 | 33920 | 461.7 | |
240.6 | 20 | 0.25 | 0.23 | 0.64 | 0.58 | 1.33 | 1.23 | 2.19 | 33920 | 452.7 | |
5月19日 | 237.5 | 19 | 0.25 | 0.23 | 0.63 | 0.57 | 1.31 | 1.21 | 2.16 | 33840 | 456.2 |
237.7 | 19 | 0.25 | 0.23 | 0.57 | 1.31 | 1.31 | 1.21 | 2.16 | 34000 | 459.4 | |
239.2 | 19 | 0.25 | 0.23 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.22 | 2.18 | 34000 | 465.7 |
3#压缩机改造后:
日期 | 电流 | 各段压力(Mpa) | 电耗 | 总氨 | |||||||
一入 | 一出 | 二入 | 二出 | 三入 | 三出 | 四入 | 四出 | ||||
6 月14日 | 238.4 | 17 | 0.25 | 0.23 | 0.62 | 2.56 | 1.31 | 1.21 | 2.17 | 33360 | 447 |
236.1 | 18 | 0.25 | 0.23 | 0.62 | 0.56 | 1.31 | 1.21 | 2.16 | 32960 | 428 | |
237.4 | 19 | 0.25 | 0.23 | 0.62 | 0.56 | 1.3 | 1.2 | 2.14 | 33360 | 451 | |
6月20日 | 239 | 20 | 0.26 | 0.24 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.22 | 2.16 | 33440 | 465 |
240.5 | 19 | 0.26 | 0.24 | 0.63 | 0.57 | 1.32 | 1.22 | 2.14 | 33520 | 464 | |
241.5 | 19 | 0.26 | 0.24 | 0.63 | 0.57 | 1.33 | 1.23 | 2.16 | 33760 | 464 |
1、从表中可看出各机水冷阻力下降,平均阻力下降0.09Mpa左右,与之相对应的电耗也有所下降。
2 、从1#压缩机前后对比中可以看出,1#压缩机更换四段水冷平均单机班耗电量下降数值,更换前后对比更换四段水冷平均单机班耗电量下降耗电量应该大于293kwh。
3、3#压缩机并联改造前,选用5月18日总氨产量在461t左右,每班电耗在33920kwh左右,改造后选用6月20日白班总氨在464t左右,每班电耗在33760kwh左右,则改造前后每班电耗节约160kwh左右。
4 结语
往复式压缩机要想合理的利用以及提高其节能降耗技术,必须要从多方面进行考察,多方面对比攻关,才能使其能耗降低。在本次对压缩机电耗的优化提升中,降低水冷阻力,增加换热面积,都起到了很好的效果,所以在进行相关的研究改造过程中,要充分地注意其温度及气体阻力的相关参数,合理的应用及改造,确保减少相关的参数,对往复式压缩机机的生产单元进行影响,才可以提高整体运行效率。
参考文献:
[1]林长健.节能降耗技术在往复式压缩机中的应用探讨[J].化工管理,2016(35):258.
[2]王玮,刘洋,孙文忠.往复式压缩机节能降耗技术分析[J].天然气技术与经济,2014(1):49-51+79.
[3]张勇.往复式天然气压缩机节能降耗浅析[J].通用机械,2009(8):33-36.