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对于提高压缩机真空度的方案探究

放大字体  缩小字体 发布日期:2022-07-29 17:38:53 来源: 作者:用户73659    浏览次数:0    
摘要

1中原乙烯装置的裂解气压缩机和丙烯制冷压缩机均为抽汽冷凝式透平压缩机。其真空度的高低直接影响透平的效率,真空度越高,蒸汽做功越多,消耗的蒸汽量越少,使能耗降低,乙烯、丙烯成本亦降低。反之,真空度越低,透平效率降低,尤其当压缩机负荷较高时,透平输出功率降到一定值无法满足压缩机要求时,会使压缩机转速降低,从而导致一段吸入压力升高,加快裂解炉管结焦速度,缩短运行周期。2存在的问题 中原乙烯自1996年6...

1中原乙烯装置的裂解气压缩机和丙烯制冷压缩机均为抽汽冷凝式透平压缩机。其真空度的高低直接影响透平的效率,真空度越高,蒸汽做功越多,消耗的蒸汽量越少,使能耗降低,乙烯、丙烯成本亦降低。反之,真空度越低,透平效率降低,尤其当压缩机负荷较高时,透平输出功率降到一定值无法满足压缩机要求时,会使压缩机转速降低,从而导致一段吸入压力升高,加快裂解炉管结焦速度,缩短运行周期。

2存在的问题

中原乙烯自1996年6月投料试车以来,裂解气压缩机的真空度一般都在50 60kPa,尤其到了夏季,环境温度比较高,二次循环水温度相应提高,降低了复水器的冷却效果,真空度只能达到45kPa,低于报警值50kPa,透平排出的蒸汽得不到很好的冷凝。真空度一旦低于20kPa,压缩机将会联锁停车。

由此可见,随着负荷增大,排汽量增大,真空度降低;随着环境温度升高,二次循环水温度增高,真空度也降低。尤其到了夏季,很难操作。曾经用消防水在复水器表面做喷淋,但效果不明显。

分析真空度低的原因,有以下两点:( 1)复水器换热能力小,不能满足要求。

按照设计,复水器热井温度为55 ,可实际操作均大于55.由此可见,复水器换热能力小,不能满足要求。

( 2)真空喷射泵功率小,不能满足要求。

3提高真空度的改造措施

提高真空度可通过以下两种途径:**,利用真空喷射泵把复水器中的不凝气迅速排出;增加真空喷射泵,把复水器中的不凝气体喷出,进而减小复水器的负荷。但是真空喷射泵的动力源是高压蒸汽,这样不但增加设备的费用,而且增加运行成本。

第二,利用复水器使透平排出的蒸汽迅速冷凝。

下面就夏季五炉高负荷生产时的操作数据,计算说明:透平排出的蒸汽量约为40t/ h.温度为80.复水器热井中的水温约为72.温差约为8 ,真空度为45kPa,要想提高真空度,需要降低热井中的水温,假如可降至55 ,那么温差为80- 55= 25 ,这时,要想使40t/ h、80的蒸汽变成55的水,每小时需要吸收的冷量可用下面公式计算:Q= Q 1 + Q 2( 1)式中: Q 1 - 80的蒸汽变成80的水吸收的冷量;Q 2 - 80的水变成55的水吸收的冷量Q 1 = 40 10 3 551.2= 2. 2 10 7 kcal/ h Q 2 = 40 10 3( 80- 55)1= 0. 1 10 7 kcal/ h Q= Q 1 + Q 2 = 2. 3 10 7 kcal/ h复水器每小时换热量可用下面公式计算:Q = A( T W - T)( 2)式中: Q-对流传热速率(每小时换热量) ;A-传热面积;T-流体的主体温度;T W -和流体接触一侧的壁温;-对流传热系数= 0. 725 3 2 g n 2/3 d 0 t 1/4式中:-蒸汽冷凝潜热,kJ/ kg;-水的密度, kg/ m 3;-冷凝液的导流系数, W/M -冷凝的粘度, Pa S t- t S - t W,d O -管子的外径根据公式( 1)和( 2)及目前操作参数可知Q 这样,可有以下三种方法:(1)更换复水器或者增加一台复水器,加大换热面积A.这样耗资巨大,不但要加换热设备,还要重新配管,接循环水,比较麻烦。

( 2)把复水器的冷却水由二次循环水改为一次循环水,降低了冷却水的温度,加大了T W - T的值,这样也能提高真空度。但加大了一次循环水用量,减小二次循环水的用量,会造成一次循环水超负荷,二次循环水浪费,增加运行成本。

( 3)考虑到混合式换热效果*佳。我们可在现有的基础上,从复水器下部接出一条管线,由一台泵和一台换热器在复水系统内部打循环,直接接到透平出口与复水器相连的膨胀节处,做为喷淋与透平的排汽直接混合,使蒸汽迅速冷凝,然后再进入复水器换热。既能降低复水器负荷,又能大大减小不凝气量,从而提高真空度。

这样改造有以下优点:( 1)由于采用混合式换热,效果*佳,使真空度有明显提高。

( 2)充分利用改扩建更换下来的换热器及其本身的循环水,不用增加设备费用。

(3)增加设备少,只需增加一台小泵和少许配管,复水器本体上留有现成的管线接口,改造很简单,运行成本增加较少。

(4)降低复水器负荷,透平排出蒸汽大部分在大膨胀节处被冷凝,使复水器中的不凝蒸汽减少,降低复水器的负荷,延长了复水器的清洗周期,减少检修费用。

(5)由于采取自身循环,不改变原来的液位控制。

综合以上四种方法,通过比较,第四种方法投入资金少,改造简单易行,且效果显著,运行成本增加较少。

 
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