愛(ài)華網(wǎng)???? 本文從介紹DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，總結(jié)出系統(tǒng)的維護(hù)技巧。 金陵石化分公司III柴油加氫裝置新氫機(jī)C2001A為沈氣制造的M80-50往復(fù)式壓縮機(jī)。該壓縮機(jī)為三級(jí)壓縮，壓縮機(jī)每級(jí)氣缸都有卸荷器可進(jìn)行０，５０％，１００％檔的調(diào)節(jié)。該機(jī)將低壓氫氣管網(wǎng)中的氫氣經(jīng)三級(jí)壓縮后送至加氫反應(yīng)系統(tǒng)。由于原料供應(yīng)不平衡以及低壓氫管網(wǎng)壓力波動(dòng)，裝置處理量變化頻率較高，且經(jīng)常不能滿負(fù)荷運(yùn)行。而壓縮機(jī)在原有控制系統(tǒng)下只能在一定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，剩余的氫氣通過(guò)各級(jí)間旁通閥返回一段入口，相當(dāng)于重復(fù)做功，造成能耗大量浪費(fèi)。且操作人員需要根據(jù)精制反應(yīng)系統(tǒng)的壓力頻繁調(diào)節(jié)壓縮機(jī)級(jí)間返回閥，增加了操作難度。由于負(fù)荷匹配問(wèn)題造成了巨大的能源浪費(fèi)。故于2011年在該壓縮機(jī)上首次采用了德萊賽蘭公司開發(fā)的DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了壓縮機(jī)在一定負(fù)荷范圍內(nèi)無(wú)級(jí)穩(wěn)定調(diào)節(jié)，從而節(jié)約了能源。由于DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)尚無(wú)使用先例，以下結(jié)合設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出對(duì)該系統(tǒng)的維護(hù)技巧。 1 DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速基本原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1.1 DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速基本工作原理 如圖1 所示，在壓縮機(jī)的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)氣缸進(jìn)氣結(jié)束時(shí)，進(jìn)氣閥的閥片在執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用下仍保持開啟狀態(tài)，做功過(guò)程并不沿原壓縮曲線由位置Ｃ 到Ｄ，而是先由位置Ｃ到Ｃｒ，此時(shí)原吸入氣缸中的部分氣體經(jīng)被頂開的進(jìn)氣閥回流到進(jìn)氣管而不被壓縮；待活塞運(yùn)動(dòng)到特定的位置Ｃｒ時(shí)即實(shí)際需求負(fù)荷，執(zhí)行機(jī)構(gòu)使頂開進(jìn)氣閥片的強(qiáng)制外力消失，進(jìn)氣閥片回落到閥座上而關(guān)閉，氣缸內(nèi)剩余的氣體開始被壓縮。這就是DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。 1.2 DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 目前國(guó)內(nèi)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)流量調(diào)節(jié)，一般采用逐級(jí)返回或“出口返入口”的方式，氣體經(jīng)壓縮后再返回，相當(dāng)于增壓再降壓，對(duì)這部分氣體所做的功完全是無(wú)用功，造成能量浪費(fèi)。針對(duì)這一缺點(diǎn)，德萊賽蘭公司開發(fā)了DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速技術(shù)。該系統(tǒng)通過(guò)智能控制液壓傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使壓縮機(jī)在壓縮過(guò)程中進(jìn)氣閥成為受控氣閥，即通過(guò)延遲關(guān)閉進(jìn)氣閥的方式，使氣缸中的部分氣體返回進(jìn)氣腔，從而實(shí)現(xiàn)在部分行程壓開進(jìn)氣閥的氣量調(diào)節(jié)方式。DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)配置見(jiàn)圖2，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在進(jìn)氣閥上方，液壓油由HYDRAULIC PUMP 提供必要的液壓動(dòng)力。執(zhí)行機(jī)構(gòu)由ISC 傳來(lái)的信號(hào)直接控制,對(duì)壓縮機(jī)的控制仍由DCS完成然后在送給ICS。TDC傳感器把氣缸中活塞的實(shí)際位置信息傳遞給ISC控制器，ISC 控制器在將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成精確的進(jìn)氣閥開啟關(guān)閉的實(shí)際控制時(shí)間。對(duì)于操作人員而言，壓縮機(jī)負(fù)荷只是一個(gè)模擬控制信號(hào)，通過(guò)使用數(shù)字控制技術(shù)，只需在曲軸的幾個(gè)回轉(zhuǎn)中，DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速就能完成對(duì)進(jìn)氣閥開啟和關(guān)閉規(guī)律的重新設(shè)置，從而滿足不同壓縮負(fù)荷的要求。ISC是DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)重要組成部分，通過(guò)它的中間轉(zhuǎn)換接口作用，使DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一個(gè)接受４ ～２０ ｍＡ 標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)的調(diào)節(jié)閥，更易與現(xiàn)有的ＤＣＳ 或其它控制系統(tǒng)集成在一起。ＴＤＣ 傳感器是傳遞活塞在氣缸中即時(shí)位置的傳感器，因此在安裝時(shí)一定要準(zhǔn)確，確保DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)完全與壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同步，達(dá)到最大節(jié)能。在ＴＤＣ和ISC 之間的電脈沖由隔離放大器隔離和傳遞。為使ＴＤＣ 傳感器能攝取到信號(hào)，在壓縮機(jī)飛輪上垂直于傳感器的方向上鉆一約φ22 ｍｍ ×12 ｍｍ圓柱孔，安裝一根單頭螺栓作為感應(yīng)信號(hào)源。TDC信號(hào)傳入ISC進(jìn)行處理后與從DCS來(lái)的三級(jí)控制器信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，然后在傳給執(zhí)行器，以控制吸氣閥實(shí)際啟閉時(shí)間。 2 DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)基本故障處理 2.1 TDC信號(hào)問(wèn)題導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī) 新氫機(jī)C2001A，按照正常程序開機(jī)，啟動(dòng)DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)（ISC）液壓油泵建立液壓油，檢查確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后啟動(dòng)壓縮機(jī)電機(jī)，此時(shí)ISC系統(tǒng)接收到電氣返回的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)運(yùn)行正常，這時(shí)ISC系統(tǒng)發(fā)生停車報(bào)警，液壓油泵隨之跳停，壓縮機(jī)即從零負(fù)荷瞬間變至100%負(fù)荷，為防止安全閥跳閘，立即停新氫壓縮機(jī)，檢查ISC液晶面板上報(bào)警信息為AL009：NO TDC WITH COMMPRESSOR RUNNING，即壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到上死點(diǎn)探頭信號(hào)。聯(lián)系過(guò)廠家詢問(wèn)解決辦法，廠家發(fā)過(guò)一份文件專門針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行處理，依照文件內(nèi)容進(jìn)行檢查，TDC探頭電壓滿足大于13V的要求（實(shí)際測(cè)量為13.8V），然后對(duì)電機(jī)進(jìn)行盤車，當(dāng)飛輪上的螺柱經(jīng)過(guò)探頭時(shí)，TDC信號(hào)燈沒(méi)有變化，判斷原因可能在飛輪的螺柱上，仔細(xì)看螺柱上有部分油泥附著，處理后當(dāng)螺柱經(jīng)過(guò)探頭時(shí)，TDC燈閃爍，一切正常。仔細(xì)觀察飛輪上的螺柱，發(fā)現(xiàn)對(duì)著探頭一側(cè)的端部被切削得很尖，實(shí)際劃過(guò)探頭的面積很小。用塞尺測(cè)量螺柱與探頭間距約為2.8mm，滿足廠家給出的2.0~3.5mm之間的要求。如果太近的話因夏天溫度高，探頭熱脹冷縮，可能會(huì)被螺柱刮壞。于是將飛輪上螺柱拆下，調(diào)換個(gè)方向安裝，將平整的另一端對(duì)準(zhǔn)探頭，增大劃過(guò)的面積。安裝好以后用塞尺測(cè)量間隙大小為2.5mm，再次盤車確認(rèn)TDC信號(hào)正常發(fā)出，隨后一次開機(jī)成功。但是經(jīng)過(guò)了不到一個(gè)月的平穩(wěn)運(yùn)行，故障AL009：NO TDC WITH COMMPRESSOR RUNNING復(fù)現(xiàn)，新氫機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致工藝生產(chǎn)大幅波動(dòng)。按照上次檢查TDC的程序?qū)φ麄€(gè)回路進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)所有參數(shù)都符合標(biāo)準(zhǔn)，但是故障肯定出在TDC回路當(dāng)中，經(jīng)過(guò)設(shè)備和儀表的共同討論最后決定將之前軸向安裝的TDC探頭改為徑向安裝并且用槽鋼替換螺柱作為TDC信號(hào)的被檢測(cè)原件，這樣從根本上排除了熱脹冷縮及機(jī)組軸位移變化的干擾。安裝好以后用塞尺測(cè)量間隙大小為2.9mm，再次盤車確認(rèn)脈沖信號(hào)正常發(fā)出，隨后一次開機(jī)成功。 液壓油問(wèn)題導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī) 新氫機(jī)C2001A，按照正常程序開機(jī)，啟動(dòng)DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)（ISC）液壓油泵建立液壓油，檢查確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題后啟動(dòng)壓縮機(jī)電機(jī)，此時(shí)ISC系統(tǒng)接收到電氣返回的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)運(yùn)行正常，這時(shí)ISC系統(tǒng)發(fā)生停車報(bào)警，液壓油泵隨之跳停，壓縮機(jī)即從零負(fù)荷瞬間變至100%負(fù)荷，為防止安全閥跳閘，立即停新氫壓縮機(jī)，檢查ISC液晶面板上報(bào)警信息為AL013-Hydraulic Pressure R.O.C。即壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到液壓油變化率太快導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)。聯(lián)系過(guò)廠家詢問(wèn)解決辦法廠家發(fā)過(guò)一份文件專門針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行處理，依照文件內(nèi)容進(jìn)行檢查，拆檢液壓油變送器，液壓油變送器正常，檢測(cè)化驗(yàn)潤(rùn)滑油符合標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)設(shè)備和儀表的共同討論最后決定更新一部分潤(rùn)滑油，并將液壓油變化率由出廠設(shè)置的1秒改為2秒。隨后一次開機(jī)成功。 結(jié)束語(yǔ) III柴油加氫裝置新氫機(jī)C2001A無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)從投用至今已一年多，作為國(guó)內(nèi)首套投用的DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)故障的分析，總結(jié)及改進(jìn)措施的實(shí)施，最大的減少了新氫機(jī)C2001A無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)故障的發(fā)生。贏得了生產(chǎn)時(shí)間，提高了作業(yè)效率，取得了良好的節(jié)能效益，為以后DRESSER-RAND無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)在其它機(jī)組的應(yīng)用總結(jié)了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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