CO2压缩机组段间设备技术改造

摘要：文章分析了CO2压缩机组系统的故障原因，对段间设备能效进行了核算，并制定了治理措施，实施了技术改造，解决了困扰CO2压缩机组安全稳定运行的难题，保证了生产。

关键词：扩能改造；机组故障；段间设备能效；CO2压缩机组

中图分类号：TQ441 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）33-0055-02

一、概述

中国石油宁夏石化公司二尿素CO2压缩机组系统，于2005年50%扩能中改造，在原CO2压缩机K101前新增加一台增压机K101A串联运行，K-101机组透平未改造为原透平，K-101LP低压缸进行了整机更换；K-101HP高压缸更换了隔板、转子、迷宫密封、径向轴承、止推轴承、联轴器（由于扭矩增大，由齿式改为膜片联轴器）；K-101G更换了齿轮副；更换了防喘振阀、控制阀。压缩机一段冷却器更换、一段分离器内件更新，其它压缩机段间冷却器及分离器未进行改造仍为原设备。CO2机组系统改造投用后，该机组系统经常出现运行不稳定现象，主要表现为防喘振阀不能全关、防喘振系统不能投自动、工艺条件变化时，K-101突然振动高联锁、机组运行后期振动加剧等，导致整个二尿素系统停车的故障，严重影响二尿素装置稳定长起运行。

二、问题的提出

2005年对该机组的改造情况如下：

（1）原机组透平不做改动，控制系统和油系统利旧。

（2）高低压缸内件进行改动，更换现有压缩机的转子、隔板和密封。

（3）低压缸壳体更新。

（4）增速机利用旧壳体，更换齿轮副。

通过以上数据对比，我们怀疑于机组扩能后，并没有对机组的段间换热器及分离罐进行精确的能力匹配核算，段间设备能力可能过低。

三、确立处理方案

我们与武汉三联设计院联系，委托他们对我公司压缩机段间设备进行能力匹配核算。根据我方提供的改造后CO2机组系统设备的实际运行参数，对二尿素CO2压缩机组系统段间设备能力进行核算，最终得出结论如下：

CO2机组段间设备原段间设备3台段间换热器，分别为E119一段冷却器、E120二段冷却器、E121三段冷却器；4台分离罐分别为V119A一段气液分离器、V119B一段气液分离器、V120二段气液分离器、V121三段气液分离器，经能力核算后认为需要扩能改造的设备有：V120、V121、V119、E120、E121，V119B废弃不用。

改造时尽量沿用和保持原有设备基础及管口方位，减少配管的工作量。通过现场勘查，确定V120、V121可以保证沿用原有基础及管口方位，只对配管做少量改动；V119安装在原V119A处，基础及配管需重新设计施工；E120、E121基本可以沿用原有基础和及管口方位，只对配管做少量改动。

四、改造实施

2011年2月在装置停车检修期间，实施了改造工作。

V119、V120、V121因直径较原来增大很多，原来的土建基础已不能用，请宁夏工业设计院按照新设备设计了在旧基础上植筋的改造方案，并现场实施。E120、E121旧基础经过核算后认为仍然可以使用。这5台设备更换上去替代了原来的旧设备，开车试用情况良好，达到了预期的目的。以下是设备更换前后机组运行参数对比：

检修按期完成，机组开车过程平稳顺利。近期运行平稳，段间辅助设备压差减小由0.2MPa减小为0.07MPa，一段、二段出口压力降低；分离器分离效果明显，V119分离量增加0.7t/d。

五、结论

经过前期对机组问题的仔细分析研究，直到找到问题的根本所在，然后研究合理的解决方案，并有计划的实施改造。最终将这一多年来困扰CO2压缩机组安全稳定运行的难题彻底解决掉了。

作者简介：陈萍（1974-），女，宁夏人，中国石油宁夏石化机动处工程师，研究方向：化工动设备。