新型煤气压缩机及其配套设备的改良探讨

马钢股份公司为配合三钢厂板坯连铸工程而建立的 7煤气加压站， 其主体设备由 3 台 4L D9 10煤气压缩机、一座 1 000 mm 脱萘塔和两组 8 m ×8 m 脱硫箱组成。7加压站 90 年代初投产以来， 由于距离焦化厂较近， 其焦炉煤气质量一直较差，H 2 S的含量在 2 500～ 3 500 m g m 3， 含萘量 1 800～2 500 m g m 3， 随着三钢厂六机六流切割机、异型坯连铸切割机的相继投产， 煤气用量从原来 500 m 3 h增至现在的 1 200 m 3 h， 煤气净化设施的处理能力不足； 而且该型压缩机原为空气压缩机， 改变介质后， 厂家对冶金企业焦炉煤气质量估计不足， 设计和制造方面考虑不周， 系统运行状况一直不理想， 故障频繁， 为此， 马钢对加压站系统进行全面检查并且采取了若干改造措施， 取得明显效果。

2煤气压缩机系统的改造

4L D9 10 型煤气压缩机原为空气压缩机， 由于进口介质的改变， 焦炉煤气虽然经过脱萘、脱硫， 但是焦炉煤气中还是含有相当一部分的杂质， 压缩机的自动排污系统工作一直不正常， 往往两三天自动排污阀就完全堵塞， 须停机检修。不但维修排污阀工作量很大， 而且也造成了气缸内沉积焦油和水等杂质， 使气缸有异常声音； 气缸内集水， 容易造成水击事故； 排污阀失灵， 容易造成吸排气阀密封不好， 使一级压力过高和二级压力下降； 因此压缩机往往运行一周就要停机检修清洗； 排污阀不正常， 对中间冷却器和后冷却器污染腐蚀严重， 影响压缩机冷却系统的工作寿命， 两个月就要检修清洗， 中冷器和后冷器两年左右就要更换， 使检修任务加重、生产成本上升， 严重影响三钢厂生产。

原排污阀系统因设计欠考虑， 排污时排出的煤气直接排入地沟， 使地沟内煤气含量超标，CO 含量*高时能达到 2×10 - 3， 不仅危及操作人员的人身安全， 而且对地沟内的大量电缆和仪表导线的腐蚀也相当严重， 威胁到设备的安全运行。

改造方案： 在机组的一级及二级排污出口管和自动排污阀之间加装一只三通阀， 分别连接排污出口管自动排污阀及新加装的排污管。加装的排污管上装一手动排污阀， 再通过地沟安装一根 25 mm的管道， 把手动排污和自动排污直接连通在 25 mm 的管道上通向室外， 定期排污。这样不仅不影响自动排污阀的工作， 又可使用手动排污阀进行排污，降低自动排污系统的工作频率， 减少故障。实践证明， 压缩机运行周期从原来的七八天增加到三个月；水冷却系统从原来两三个月延长至半年以上， 而且减少了对电缆等设备的腐蚀， 消除了安全隐患。

3脱萘塔的改造

3. 1塔顶结构的改造

不仅影响脱萘系统的运行， 更造成了下道工序即煤气压缩机的气源不足、压力偏低等问题， 无法保证三钢板坯的煤气正常供应。

改造方案： 原塔顶为一整体， 无法打开顶部， 改造的方法是将捕雾器至出口管之间断开， 把被堵塞的塔顶捕雾器丝网逐一清洗或更换， 考虑到煤气设备动火检修， 和油库区动火的难度， 在出口管处加焊一对法兰， 便于以后检修和处理故障。

3. 2底部加装排污管阀

由于脱萘工艺要求每隔 10 m in 启动油泵向塔内喷淋 10 s 的- 10轻柴油， 柴油经循环使用多次喷淋后产生大量的水污混合物进入填料系统。由于是间隔喷淋， 所以有足够的时间使柴油中的水油混合物沉淀到油槽底部， 即油泵管入口处。随着水污混合物的增多， 油泵工作时， 抽取向塔内喷淋的是水污油混合物而不是纯柴油， 使脱萘效率下降， 一般在50%～ 70% 之间， 严重影响脱萘效率和压缩机工作寿命。以前我们经常更换油槽内柴油来提高脱萘效率， 因此， 柴油消耗量很大， 一年要消耗柴油 90 t.

改造方案： 在脱萘塔油槽底部安装一根 20 mm 排污管和排污阀， 每班定时排污， 排出的油污通过新安装的管道进入地下油池， 沉淀分离后柴油再回收利用。经过改造后， 脱萘效果一直保持在 90%以上， 而且轻柴油消耗量大大下降， 经 3 年实践证明， 一年只用柴油 20 t， 仅柴油消耗量减少 70 t， 每年节约成本 24 万元。

3. 3脱萘塔进出口管道加装吹扫管

脱萘塔进出口管道直径 300 mm ， 因离焦化厂较近， 加之用户煤气用量增加一倍以上， 而且设计时未考虑清扫设施， 经过一段时间后管道内焦油和萘的沉积物占管道的一半以上， 致使压缩机前的煤气压力偏低， 影响用户生产。

改造方案： 在脱萘塔进出口管道下端弯管处各安装一根 50 mm 的排污阀， 在管道上端安装一个20 mm 蒸汽吹扫头， 运行一段时间后， 定期或利用三钢厂检修时的蒸汽吹扫， 消除了隐患， 提高了输送能力， 保证用户生产。

4其他改造项目

4. 140 m 3低压罐的改造焦炉煤气经过脱萘、脱硫工序后， 煤气中还含有相当一部分杂质和水份， 煤气在低压罐内停留时间短， 导致压缩机进口煤气含水量较高， 使压缩机气缸内积水， 故在 40 m 3低压罐出口处加装厚约 140mm的细不锈钢丝网， 进一步降低煤气中水份和杂质， 改善压缩机前煤气质量， 优化煤气压缩机的运行环境。

4. 2脱硫箱进出口水封的改造脱硫箱进出口水封溢流管是一根 15 mm 管道， 从水封上部插入水封内底部， 因年久加之焦炉煤气中杂质较多和腐蚀严重， 使溢流管堵塞而失去作用， 无法判断水封的水位， 使水进入脱硫箱或连体水封的另一侧， 造成煤气断绝。为此， 在脱硫水封底部接 25 mm 的U 型胶管， 废除原溢流管，U 型管上安装一个 25 mm 闸阀， 便于清灰和排污； 同时在新增的溢流管上加一个活节装置， 便于检修或更换，解决了水封的水位判断和溢流管堵塞问题。

5结语

以上几个方面的改造于 1995 年基本完成， 经过4 年运行实践证明， 上述改造收效明显， 不仅降低了运行成本， 而且消除了安全隐患， 确保了三钢厂高压焦炉煤气的供应。