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合成气压缩机背压驱动透平的节能改造
发布时间:2008-5-10 23:18:12

   辽河化肥厂合成气压缩机组背压驱动透平103-JAT的节能改造工作从1997年初开始进入具体实施阶段,到10月份大修后103-JAT开车成功,达到了预期的效果。

1 改造目的

  103-JAT是化肥装置中消耗高压蒸汽的唯一设备,其所用高压蒸汽产生于汽包,热源除来源于工艺废热回收外,有20%左右由辅锅提供,每年用于辅锅的燃料气约2972万m3,所以对103-JAT进行节能改造,对缓解原料气紧张有着极其重要的意义(燃料气和原料气同为天然气,节约的燃料气可用作原料气)。
  我厂1988年合成氨装置节能增产改造后,高压蒸汽的设计参数发生了变化,设计温度由440℃提高到460℃,其可用焓降提高了21.2%,设计高压蒸汽耗量由256t/h减少到235t/h;另外,压缩机高压缸循环段改造后,机组耗功减少500kW,由于高压蒸汽参数和压缩机运行工况的变化,103-JAT的实际运行工况严重偏离设计工况,相对内效率由72.96%下降到66.40%以下,每小时耗高压蒸汽仍在250t/h以上,致使两项节能改造的效果不能充分发挥出来,造成了能源的极大浪费。所以,对103-JAT进行改造,是节能增产的有效途径。

2 改造的方案

  国内已有同类型厂家对103-JAT进行了节能改造,他们采用的方案是:从DELAVAL公司购进节能转子及配套进汽室、隔板、汽封、轴承等部件,由DELAVAL公司负责安装、调试,即整个改造完全由DELAVAL公司负责。
  经过调研,我们认为这个方案较稳妥,但投资较高,全部投资约900~1000万元。
  所以,我们确定的方案是:采用沧州器材库库存的DELAVAL节能转子及配套进汽室、隔板、汽封、轴承等部件,利用我厂备用的DELAVAL 103-JAT外缸体,由锦西化工机械厂透平分厂进行安装、调试。
  具体改造的内容及工作这里不赘述。
  改造后的透平整体运抵我厂,利用大检修机会整体换上后,主要做了以下几项工作:
  (1)新增回油管线现场配管;(2)机体下四个低压蒸汽法兰与原法兰对不上,重新配管;(3)提板阀关死时,提板与阀头的间隙0.1″,现场调整;(4)管线连接、对中、联接联轴器等。
  大检修后,机组按DELAVAL提供的升速曲线开车,在开车过程中,没有出现任何异常情况,并且,从开车至今,透平运行良好,出力、振动等一切正常。

3 经济效益核算

  开车正常后,对改造后的103-JAT进行了考核,考核参数列表如下。

参  数 改 造 前 改 造 后
    平均     平均
负荷FRC-1/kg。h-1 19080 19230 19155 19750 19170 19460
高压蒸汽压力(绝)/MPa 9.29 9.53 9.41 9.24 9.41 9.33
高压蒸汽温度/℃ 445.3 437.5 441.4 457.5 450.0 453.8
高压蒸汽流量/t。h-1 254.5 257.7 256.1 242.5 238.7 240.6
JAT排汽压力(绝)/MPa 4.10 4.20 4.15 4.10 4.00 4.05
JAT排汽温度/℃ 352.9 345.0 349.0 355.0 346.6 350.8
氨产量FR-124A/t。h-1 40.83 42.81 41.82 41.63 41.45 41.54
相对内效率/% 63.6 63.0 63.3 73.7 71.3 72.5
吨氨耗高压蒸汽/t。t-1 6.23 6.02 6.13 5.83 5.76 5.80
  从表中可知,改造后透平的相对内效率从63.3%提高到72.5%,每吨氨耗高压蒸汽从6.13t下降到5.80t,减少了0.33t。
  按年产30万t合成氨计算,一年可节省高压蒸汽:

0.33×30=9.9(万t)

  高压蒸汽的成本价按121.00元计算,全年可节约资金:

121.00×9.9=1197.9(万元)

  即一年内即可收回投资并获得效益。
  从另一个角度考虑:节省大量的高压蒸汽就相当于节省大量的天然气,将这些天然气用作原料气,不但可以提高装置负荷,减少设备损耗,而且可以多产合成氨和尿素,创造巨大的社会效益。
  所以说103-JAT节能改造是一项既有经济效益又有社会效益的改造,改造的成功标志着化肥产品的技术含量进一步提高,生产成本进一步降低,在市场上的竞争力进一步增强。

张继华(盘锦辽河 化工 集团有限责任公司辽河化肥厂,盘锦,124021)
罗君(盘锦辽河 化工 集团有限责任公司辽河化肥厂,盘锦,124021)
刘恩禄(盘锦辽河 化工 集团有限责任公司辽河化肥厂,盘锦,124021)

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