石化主要裝置典型機組介紹

1、石化主要裝置的典型機組1 石化企業(yè)設(shè)備的類別2 石化企業(yè)轉(zhuǎn)動設(shè)備的分類另外，按蒸汽初壓，汽輪機又可分為：低壓汽輪機 蒸汽初壓為1.215絕對大氣壓中壓汽輪機 蒸汽初壓為2040絕對大氣壓高壓汽輪機 蒸汽初壓為60100絕對大氣壓超高壓汽輪機 蒸汽初壓為120140絕對大氣壓亞臨界汽輪機 蒸汽初壓為160180絕對大氣壓超臨界汽輪機 蒸汽初壓大于226絕對大氣壓對壓氣機，按升壓值（即進出口壓差）又可分為：通風機 1500 mmH2O鼓風機 0.153.5 Kg/cm2低壓壓縮機 3.510 Kg/cm2中壓壓縮機 10100 Kg/cm2高壓壓縮機 1001000 Kg/cm2超高壓壓縮機 10

2、00 Kg/cm23 石化主要裝置的典型機組在石化企業(yè)中，對于煉油廠的三機（煙機、主風機、氣壓機及氫壓機）、化肥廠的五機（空壓機、合成氣、氨壓機、CO2、原料氣或氮壓機）、乙烯廠的三機（裂解氣、乙烯、丙烯），習慣上稱為大機組或關(guān)鍵機組。這些大機組幾乎都由工業(yè)汽輪機所驅(qū)動的離心式（或軸流式）壓縮機所組成，具有轉(zhuǎn)速高、功率大、技術(shù)密集、價格昂貴、無備機、檢修周期長等特點。一旦發(fā)生設(shè)備故障而停機檢修，將造成整個生產(chǎn)裝置的全面停產(chǎn)（或大幅度減產(chǎn)），企業(yè)的經(jīng)濟效益損失十分嚴重。通常，一次較大的設(shè)備事故（例如轉(zhuǎn)子損壞）的直接經(jīng)濟損失大約為百萬元以上，間接經(jīng)濟損失（裝置產(chǎn)值損失及開、停車放空損失）大約為數(shù)千

3、萬元。因此，石化企業(yè)極為重視大機組的管理與維護，也認識到在提高大機組的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷水平上而化錢是值得的。3.1煉油裝置在煉油裝置中，催化裝置有主風機機組（也有稱三機組、四機組、煙機機組）和氣壓機機組，連續(xù)重整裝置、加氫裝置、柴油加氫等裝置有新氫壓縮機機組和循環(huán)氫壓縮機機組，焦化裝置有氣壓機機組，動力裝置有汽輪發(fā)電機機組、空壓機機組、氮壓機機組，公用工程有涼水塔風機、循環(huán)水泵，貯運裝置有干氣壓縮機機組等等。3.1.1催化主風機機組a）煙機即煙氣輪機，有單級、雙級或三級、四級，軸承支撐方式有懸臂式或兩端支撐，目前多數(shù)為蘭煉機械廠制造的單級懸臂式，其它機型有蘭煉、西安紅旗（航空）的雙級懸臂式，

4、德國格哈哈的三級、四級兩端支撐式（石家莊、鎮(zhèn)海）。因煙氣溫度太高（600700左右）并夾帶大量的催化劑顆粒，故常發(fā)生斷葉片、結(jié)垢、磨擦等故障，是煉油廠相對故障率最高的機組。b）主風機有離心式、軸流式。目前多數(shù)為陜西鼓風機廠制造的軸流式壓縮機，導(dǎo)葉可調(diào)；其它有沈陽鼓風機廠的離心式壓縮機，英格索蘭的軸流式壓縮機等。其特點是大流量、低壓頭。正常情況下，故障率不大；但是，如果進口流量過低或進口過濾器、導(dǎo)葉、出口管線等發(fā)生故障，主風機很容易發(fā)生喘振故障，特別是軸流風機喘振時極易發(fā)生災(zāi)難性的斷葉片事故。c）電動機同步電機，為蘭州電機廠、哈爾濱電機廠、南洋防爆電機廠等產(chǎn)品。啟動時，必須將導(dǎo)葉開度調(diào)至最低，以

5、降低巨大的啟動電流；達到額定轉(zhuǎn)速后，必須迅速打開導(dǎo)葉，以防止發(fā)生喘振。D）增速箱多數(shù)為南京高速齒輪箱廠制造。齒輪箱的故障及壽命主要取決于制造及安裝精度，特別是制造精度。由于精度等級高（4級、5級），通常只要潤滑良好，齒輪箱故障率較低。3.1.2催化、焦化氣壓機機組a）汽輪機多數(shù)為杭州汽輪機廠制造的反動式、中壓、背壓式汽輪機。總體上故障率較低，但對轉(zhuǎn)子結(jié)垢，軸向力增大較敏感。b）氣壓機均為MCL型（水平剖分式）離心式壓縮機，幾乎都為沈鼓制造。負荷變動過大時，會發(fā)生喘振、軸位移異常等故障；軸端密封不良時，潤滑油粘度會降低。某些氣壓機為2MCL型，即一個缸又分為兩個段，各段進、出口壓力偏離設(shè)計工況較

6、大時，會發(fā)生推力軸承溫度高及軸位移大的故障。3.1.3重整、加氫循環(huán)氫壓縮機機組a）汽輪機一般為杭汽制造的反動式、中壓、背壓式汽輪機，也有國外配套的沖動式、中壓、凝汽壓或背壓式汽輪機。故障率較低。b）循環(huán)氫壓縮機壓力高，均為BCL型（筒型）離心式壓縮機，除引進外，都為沈鼓制造。除密封外，總體上故障率低。3.2化肥裝置在化肥裝置中，空壓機，合成氣壓縮機、氨壓機、CO2 、壓縮機是必不可缺的機組，氣頭廠則還有原料氣壓縮機，煤頭廠則有可能有氮壓機。3.3乙烯裝置在乙烯裝置三大機組中，裂解氣壓縮機功率最大，結(jié)構(gòu)也最復(fù)雜，類似于化肥的合成氣機組，由高中壓汽輪機驅(qū)動由高、中、低三個缸組成的壓縮機，乙烯及丙

7、稀機組則由汽輪機驅(qū)動多數(shù)為一個缸的壓縮機。化肥及乙烯裝置中的汽輪機和壓縮機多數(shù)由國外引進，汽輪機幾乎都是沖動式、凝汽式，其中多數(shù)合成氣、CO2 、裂解氣汽輪機還具有抽汽功能，而壓縮機幾乎都是離心式壓縮機。世界著名工業(yè)汽輪機、離心式壓縮機制造廠商，有美國的通用電氣GE（兼并了意大利的新比?。?、德國的西門子、德國的曼透平MAN TURBO（兼并了瑞士舒爾壽、德國格哈哈）、美國的英格索蘭（兼并了歐洲德萊賽、美國克拉克）、日本的三菱重工，此外還有法國的阿爾斯通、美國的埃利奧特、日本的神戶制鋼、日本的富士電氣等。國內(nèi)能夠整套設(shè)計、制造工業(yè)汽輪機、離心式壓縮機的廠家有杭汽、沈鼓、陜鼓、新錦化機廠等少數(shù)幾家

8、。4、煉油化工裝置常用的壓縮機分類及特點4.1 分類    煉油廠常用壓縮機按工作原理結(jié)構(gòu)基本可以分成透平式和容積式壓縮機兩大類：    透平式壓縮機有：離心式和軸流式兩種；如催化裝置的主風機采用的是軸流式的較多，而氣壓機均是離心式壓縮機。    容積式壓縮機有：往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式（如螺桿式壓縮機）    按出口壓力的不同，一般稱排出壓力P0.015MPA為通風機；0.015MPAP0.2MPA的為鼓風機；P0.2MPA的為壓縮機。    按出口壓力壓縮機又可分為：低壓壓縮機0.

9、2P1.0MPA；中壓壓縮機1.0P10MPA；高壓壓縮機1.0P10MPA；超高壓壓縮機P100MPA。4.2透平式和容積式壓縮機特點4.2.1透平式壓縮機特點：    氣流速度高，損失大，小流量機組效率較低；    流量和出口壓力的變化由性能曲線決定，若出口壓力過高，可能導(dǎo)致機組喘振；    排氣均勻，無脈動；    不適應(yīng)小流量，超高壓的范圍。容積式壓縮機特點：    氣流速度低，損失小，效率較高；    排氣壓力在較大范圍內(nèi)變化時排氣量不變，同一臺壓縮機可用于壓縮不同

10、氣體；    排氣脈動性大（螺桿式壓縮機無脈動）；    不適應(yīng)大流量的場合，但從低壓到超高壓的范圍均適用（螺桿式壓縮機具有低壓較大流量的操作特性）。4.2.2離心式壓縮機結(jié)構(gòu)和特點    離心式的壓縮機是一種連續(xù)排量的壓縮機，流體從葉輪獲得能量，在葉輪內(nèi)和靜子擴壓器內(nèi)轉(zhuǎn)化為流體壓力。煉油廠常用離心壓縮機有水平剖分型和垂直剖分型。    水平剖分型壓縮機的機殼分上、下兩部分，吸氣、排氣以及氣體分支接管等均布置在下半機殼。上半個機殼可以吊起，方便檢修、安裝。根據(jù)段數(shù)不同可以分為單段多段、兩段等級等。葉輪在機殼內(nèi)串聯(lián)布

11、置或背靠背排列。為提高壓縮機效率氣體可在段間進行冷卻。這種機殼剖分形式適用于最高壓力為6MPa的場合。    垂直剖分型壓縮機也稱筒型壓縮機。機殼只有垂直剖分面，如果機殼有兩個端蓋，則有兩個垂直剖分面；如果機殼只有一個端蓋，而另一端與筒體一體，機殼呈鐘形，也稱殼體壓縮機。這類壓縮機大多數(shù)用于高壓場合，葉輪在機殼內(nèi)可以順排，也可以背靠背排列，其最高工作壓力可達70MPa。4.2.3軸流式壓縮機結(jié)構(gòu)和特點    軸流式壓縮機也屬于透平式或速度式壓縮機，煉油廠多選用作催化裂化裝置的主風機。    軸流式壓縮機具有如下特點：效率較高，單機效率

12、可達86%92%，比離心式壓縮機高5%10%，單位面積流通能力大，徑向尺寸小，適宜流量大于1500m3/min的場合，單級壓力比較低，單缸多級壓力比可達11，與離心式壓縮機相比，靜葉不可調(diào)試式軸流壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，在恒定轉(zhuǎn)速下，流量變化相對較少，壓力變化較大。此外，結(jié)構(gòu)較為簡單，維護方便。    因此，軸流壓縮機對于中、低壓、大流量，且載荷基本不變的情況較為理想。全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機可以擴大壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)，彌補了靜葉不可調(diào)式軸流壓縮機的不足，而且可以提高壓縮機的效率，降低起動功率。目前，煉油廠主要用全靜葉可調(diào)式軸流壓縮機。5、煉油化工裝置中典型的壓縮機組5.1催

13、化裂化裝置主風機組    催化裂化裝置的主風機組是裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，主風機承擔著向催化裝置的再生器提供燒焦用風的主要任務(wù)。主風機機型主要取決于裝置規(guī)模和主風量的大小，在現(xiàn)代化的大型裝置中，軸流式壓縮機以流量大、效率高、操作范圍寬、體積小而逐漸處于主導(dǎo)地位。隨著裝置處理量的增大，設(shè)置煙氣輪機回收利用再生煙氣的能量，可大幅度降低裝置能耗并增加經(jīng)濟效益，因而受到了格外的重視。煙氣輪機與主風機相結(jié)合，派生出了多種機組配置方式。目前按照軸系的結(jié)合方式，主風機與煙氣輪機機組有同軸機組和分軸機組兩大類。    同軸機組的優(yōu)點是煙氣輪機直接驅(qū)動主風機，能量轉(zhuǎn)換效率高；

14、機組配置簡單；當機組有超速趨勢時，主風機可以起到制動作用。同軸機組的缺點是任一單機故障時，整個機組需停機處理，對裝置生產(chǎn)影響較大。    具體配置方式又細分為：    （1）異步電動/發(fā)電機與煙氣輪機共同驅(qū)動主風機的三機組；    （2）蒸汽輪機與煙氣輪機共同驅(qū)動主風機的三機組；    （3）蒸汽輪機、煙氣輪機與異步電動/發(fā)電機共同驅(qū)動主風機的四機組。    分軸機組的配置方式為：煙氣輪機直接驅(qū)動發(fā)電機的單獨發(fā)電機組。此時，主風機可由汽輪機驅(qū)動或直接由電動機驅(qū)動。分軸機組的優(yōu)點在于煙氣輪機直接驅(qū)

15、動發(fā)電機，與再生器的供風系統(tǒng)分開，對裝置操作的影響小。缺點是機組對轉(zhuǎn)速控制的要求更為嚴格，需要在煙氣輪機入口和旁路系統(tǒng)設(shè)置快速切斷的高溫蝶閥。    以上所述配置方式各有優(yōu)缺點，可根據(jù)工廠的汽電平衡條件和操作人員的技術(shù)水平等因素來確定機組的配置方式5.2富氣壓縮機組    富氣系統(tǒng)的工藝流程    由分餾塔頂油氣分離器來的富氣，經(jīng)氣壓機（富氣壓縮機的習慣叫法）入口前的文丘利管及風動閘閥進入氣壓機的第一段壓縮，壓縮后的氣體進入中間氣體冷卻器，富氣經(jīng)冷卻器冷至40度后，進入氣壓機的氣液分離器進行氣液分離。分液后的氣體進入氣壓機二段壓縮，然

16、后經(jīng)風動閘閥進入吸收穩(wěn)定部分。氣壓機中間分液罐分離出的凝縮液則由凝縮油泵送入吸收穩(wěn)定部分，小型裝置可返回分餾部分。有的裝置在壓縮機入口設(shè)有氣液分離罐，并配有相應(yīng)的凝液排出系統(tǒng)?？紤]到緊急狀態(tài)，設(shè)有富氣放火炬系統(tǒng)，由放火炬線上風動蝶閥或風動閘閥控制。為在機組事故緊急停機時能及時將入口卸壓，在停機信號發(fā)出時，入口放火炬閥連鎖自動打開。為了防止機組喘振，采用二段防喘振系統(tǒng)，控制防喘振調(diào)節(jié)閥開度，以保證操作點不進入喘振區(qū)。    富氣壓縮機組的結(jié)構(gòu)    （1）富氣壓縮機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)    氣體在壓縮機內(nèi)經(jīng)過兩段壓縮，兩段中間設(shè)有中間冷卻器以及

17、分液罐。壓縮機由轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子包括主軸、葉輪、軸套、平衡器、半聯(lián)軸器等。定子包括機殼、隔板、軸承、密封等。壓縮機的徑向軸承為可傾瓦軸承，推力軸承為金斯伯雷軸承，在徑向軸承和推力軸承內(nèi)分別埋有熱電阻，用以監(jiān)測軸承溫度變化。進、出口均垂直向下。氣壓機的密封有機械密封、油膜密封、蒸汽阻塞密封和干氣密封。技術(shù)發(fā)展至今干氣密封已被廣泛采用。    （2）汽輪機    在催化裝置中，驅(qū)動富氣壓縮機的工業(yè)汽輪機，以背壓式居多，也有一些凝汽式。這些汽輪機有反動式的，也有沖動式的。汽輪機進汽壓力3.13至3.8MPA(表),溫度390至450度,進入汽輪機的蒸汽量由

18、氣壓機轉(zhuǎn)數(shù)控制。正常操作條件下，由反應(yīng)壓力控制器串級控制汽輪機調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)指令操縱油動機，帶動汽輪機蒸汽調(diào)節(jié)閥，改變氣壓機負荷，并保持氣壓機入口壓力穩(wěn)定。背壓蒸汽并入裝置低壓蒸汽管網(wǎng)。5.3氫壓縮機組 在煉油的催化重整裝置和加氫裂化裝置，一般包括有：預(yù)加氫循環(huán)氫壓縮機（一般為往復(fù)式），重整循環(huán)氫壓縮機（一般為離心式），在接觸壓縮機（一般為往復(fù)式）和氨壓縮機這幾種類型的壓縮機。    對于往復(fù)式壓縮機，它一般使用于壓力高、壓縮比大、壓縮流量較小的對象。往復(fù)式壓縮機主要控制吸入口壓力，吸入口壓力的穩(wěn)定是往復(fù)式壓縮機操作平穩(wěn)的關(guān)鍵。通常采用壓縮機入口旁通管調(diào)節(jié)方案，即用

19、壓縮機出口返回入口的旁通管的調(diào)節(jié)閥控制吸入口壓力。一般返回氣體經(jīng)過冷凝進入緩沖罐并分出凝液后，進入壓縮機，以防止液體帶入壓縮機。    離心式壓縮機與往復(fù)式壓縮機比較，有體積小、重量輕、占地少、流量大、供氣均勻、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、運行效率高、設(shè)備易損部件少，維護維修方便等優(yōu)點，同時由于轉(zhuǎn)速很高，可以用汽輪機直接帶動。對于催 化重整裝置循環(huán)氫壓縮機所用離心壓縮機，大量的氫氣走的是大循環(huán)，只是由于催化重整是副產(chǎn)氫氣的裝置，部分氫氣在壓力控制下經(jīng)在接觸后送出。因此，壓縮機吸入氣量是有保證的，離心式壓縮機運行比較穩(wěn)定。離心式壓縮機由汽輪機直接驅(qū)動，它還配有配套系統(tǒng)，如：潤滑油系統(tǒng)、控制油系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)系統(tǒng)或油路密封系統(tǒng)、蒸汽及疏水系統(tǒng)。6 常用轉(zhuǎn)動設(shè)備的構(gòu)造單級離心泵外形圖單級離心泵構(gòu)造示意圖單級離心泵構(gòu)造剖面圖 涂有防腐材料層的葉輪、蝸殼雙吸離心泵外形圖雙吸離心泵剖面示意圖多級離心泵外形圖多級離心泵剖面圖往復(fù)泵外形圖往復(fù)泵剖面圖往復(fù)泵剖面圖螺