无级调节总结.doc

渣油加氢装置新氢机C101AHydroCOM气量无级调节系统运行总结2008.4.10一、工作原理HydroCOM是英文“Hydraulically actuated Computerized controlled valves”的缩写定义，是贺尔碧格公司专门为往复式压缩机开发的液压式气量无级调节系统，是计算机信号处理，液压执行的压缩机控制系统，能对往复式压缩机的排气量实现从30100的无极调节。液压传动卸荷装置使压缩机在压缩过程中使进气阀保持一定时间开启，通过延迟关闭进气阀的方式，使气缸中的部分气体返回气腔，从而实现（理论上）的全程范围的气量调节。压缩机的能耗主要与每次循环过程中实际压缩气量成比例，利用该技术可有效地实现能量节省。该技术最初于1997年开始在欧洲进行推广，1998年开始进入美国，1999年底开始进入亚洲，到2000年全球共有近百套系统在使用。二、装置工况我车间渣油加氢装置有Dresser-Rand制造的3HHE-VL-3氢气压缩机2台，设计排气量34000 Nm3/h，沈阳气体压缩机股份有限公司制造的4M80-30/22-200-BX压缩机1台，设计排气量约34000 Nm3/h（具体参数见表1、表2），通常，三台压缩机开二备一。新氢压缩机一级气缸上设有固定的余隙腔，调节能力为单台容量的15%，每级气缸的所有进气阀上都装有卸荷器，给气卸荷，可进行0%、50%、100%三档负荷调节。因此，总共可进行0%、50%、85%、100%四档负荷调节。同时，设有从一级出口返回一级入口、二级出口返回二级入口、三级出口返回入口等三条回流调节线。正常生产时就是通过卸荷器调节负荷，通过一回一、二回二、三回三的回流量来调节压缩机总出口量及级间压比。装置因生产负荷、工况变化，耗氢量在不同工况下也有所不同。往复式新氢压缩机气量调节幅度比较大，常常需通过调节出口气体返回入口的方法来调节流量，以满足工艺生产需要。这样一来，就使很大功率消耗在回流气体上。贺尔碧格HydroCOM往复式压缩机气量无级调节系统正是针对上述运行工况设计生产的高端技术节能产品，使压缩机仅仅对实际需要的气量进行压缩，因此能够大大地节约能源。表1新氢机C101A/B主要技术数据参数压缩机电机结构形式三级三列对称平衡型结构形式增安型无刷励磁同步电机型号3HHEVL3型号额定流量34000Nm3/h额定电压6000V最大排气压力19.6Mpa额定电流412A排气温度149额定功率3728KW压缩级数3级频率50Hz主轴转速333r/min额定转速333r/min轴功率3321KW功率因素0.9活塞行程304.8mm满载功率96.8表2 新氢机C101C主要技术数据参数压缩机电机结构形式三级四列对置平衡型结构形式增安型无刷励磁同步电机型号4M8030/22200BX型号TAKW360020/2600额定流量34000Nm3/h额定电压6000V最大排气压力19.6Mpa额定电流400A一级排气温度145额定功率3600KW二级排气温度130频率50Hz三级排气温度115功率因素0.9压缩级数3级电机加热3KW/220V主轴转速300r/min额定转速300r/min轴功率3250KW活塞行程350mm三、投用情况由于C101A/B原气阀为菌状阀结构，结构型式不适合高压大流量工况，故障率较高，且其电机功率比C101C高128KW，决定在C101A增上气量无级调节系统，经过安装调试后，于2008年3月4日正式投用。现阶段装置处理量为220t，且耗氢量为2600030000Nm3/h，投用后已经有一个月时间，运行情况良好，具体总结有以下几个方面：1、节能方面，投用气量无级调节系统后，在现在耗氢量2600030000Nm3/h的工况下（负荷为8090%），电机电流为280300A，同种工况下C101B（无气量无级调节系统）的电流为320340A，计算每天节电40A*6000V*1.732*24=9976kw.h，一年即364万度，按每度电0.62元计，约226万元，增上气量无级调节系统的费用约为260万元，一年左右即可收回投资。从装置总用电量由原来的17.7万度/天降到每天16.7万度/天，也从侧面印证了这一效果.2月(投用前)3月(投用后)装置月用电量（kw）51380945202876装置日均用电量（kw）177176167834根据对多年生产数据统计分析表明，装置满负荷生产所需新氢量要求为3600045000Nm3/h，而新氢机额度排气量为34000Nm3/h，通过压缩机负荷计算表明，假设一台压缩机满负荷运行，另一台压缩机必将运行在30%50%的负荷范围内（气量无级调节系统需在30%负荷以上运行）。这样投用气量无级调节系统节能效果将成倍增加。2、操作方面，气量无级调节系统不仅可以快速地调节压缩机的负荷，实时控制上/下游气压的稳定，使压力波动控制在0.03Mpa以内，而且可以根据装置对气量的需求自动快捷地调节压缩机的实际负荷。在适应了新的控制系统后，操作人员在开停机和切换时控制各级压力及压缩比比原系统平稳许多，而且装置耗氢量变化大时无需时时关注也不必经常改手动进行调节，降低了操作人员的工作强度。3、机组运行情况，机组气阀由原来的菌状阀改为贺尔碧格设计的网状阀，机组运行平稳，机身振动较以往略有下降，从现在运行一个多月状况看，应能大幅降低原菌状阀的月均发故障的状况。在我们考察应用贺尔碧格气量无级调节系统的燕山石化和天津石化，其系统运行故障率较低，主要为气阀故障，气阀使用寿命一般可以达到一年。4、不足之处，气量无级调节系统的常用配件比较昂贵，其入口阀价格为2.5万元，出口阀为0.8.万元，而一般气阀价格为0.6万元。另外，C101A电机励磁不能自动调节以保持功率因素的稳定，压缩机负荷降低而功率因素也会随之降低，致使低负荷时电机在低功率因素下运行，效率较低，不能很好体现无级调节系统投用的节能效果，无级调节系统的节能还有潜能可挖。见下表4月18日对功率因素手动调节后电流变化的数据调整前调整后功率因素0.820.90电流值295A280A如低负荷下功率因素调得过高，当负荷升高时或气量无级调节系统故障切除时（负荷为100%），电机