大型空分壓縮機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)試車方法解析

呂文浩

（沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)安裝檢修配件有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110869）

0 引言

某機(jī)組是目前國(guó)產(chǎn)最大的空氣壓縮機(jī)組，其結(jié)構(gòu)形式區(qū)別于其他常規(guī)的空壓機(jī)組，該壓縮機(jī)組主驅(qū)動(dòng)機(jī)為汽輪機(jī)，汽輪機(jī)一端與空壓機(jī)直連，另一端通過(guò)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)增壓機(jī)?？諌簷C(jī)采用軸流＋離心共軸結(jié)構(gòu)，空壓機(jī)軸流段采用8級(jí)葉片，整個(gè)軸流段設(shè)計(jì)為全部靜葉可調(diào)，以獲得較寬的穩(wěn)定運(yùn)行范圍；空壓機(jī)離心段采用2個(gè)混流形式葉輪。增壓機(jī)為齒輪增速型多軸多級(jí)結(jié)構(gòu)，采用六級(jí)、五段壓縮。依據(jù)空分裝置的工藝流程，1級(jí)、4級(jí)進(jìn)口分別帶有可調(diào)導(dǎo)葉，進(jìn)口導(dǎo)葉由氣動(dòng)執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)，且壓縮機(jī)組在減速機(jī)高速軸上裝有電動(dòng)盤車裝置。

1 試車目的

（1）在不超過(guò)最大允許排出溫度和不發(fā)生喘振條件下，油溫、振動(dòng)等機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）檢驗(yàn)設(shè)備的各性能參數(shù)是否達(dá)到設(shè)計(jì)值。

（3）對(duì)空壓機(jī)、增壓機(jī)進(jìn)行喘振試驗(yàn)，驗(yàn)證防喘振系統(tǒng)的可靠性。

（4）檢驗(yàn)蒸汽管網(wǎng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)、空壓機(jī)入口過(guò)濾器、循環(huán)水系統(tǒng)、級(jí)間冷卻系統(tǒng)、密封氣系統(tǒng)、儀表氣系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

（5）檢驗(yàn)設(shè)備安裝中是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。

（6）檢驗(yàn)ITCC（綜合控制）、CCS（協(xié)調(diào)控制）、ESD（緊急停車）等控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

2 試車流程

本次空壓機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試車主要分為4個(gè)流程：試車前的準(zhǔn)備工作；汽輪機(jī)單機(jī)試車；汽輪機(jī)+空壓機(jī)聯(lián)動(dòng)試車；汽輪機(jī)+空壓機(jī)+增壓機(jī)聯(lián)動(dòng)試車。

2.1 試車前的準(zhǔn)備工作

（1）機(jī)組安裝確認(rèn)。汽輪機(jī)本體安裝完成，閥門、儀表、執(zhí)行器等安裝數(shù)據(jù)確認(rèn)合格并有完成的施工記錄；空壓機(jī)、增壓機(jī)本體安裝完成，閥門、儀表、執(zhí)行器等安裝數(shù)據(jù)確認(rèn)合格并有完整的施工記錄；壓縮機(jī)組輔機(jī)及控制系統(tǒng)安裝完成，相關(guān)安裝數(shù)據(jù)確認(rèn)合格并有完整的施工記錄；壓縮機(jī)組聯(lián)動(dòng)試車前，由試車組成員復(fù)審機(jī)組安裝數(shù)據(jù)。

（2）水、電、蒸汽、儀表氣等公用工程具備試車所需條件。

（3）潤(rùn)滑及控制油系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作。開車前首先檢查泵與驅(qū)動(dòng)機(jī)是否對(duì)中，管路連接處是否存在因運(yùn)輸而松動(dòng)的地方，打開油泵進(jìn)出口處的截止閥及各壓力調(diào)節(jié)閥組、溫控閥組的旁通閥，打開冷卻器、濾油器旁通管線及排氣管線中的截止閥，檢查氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥是否投入使用。潤(rùn)滑及控制油站的油箱注油至充油液位，啟動(dòng)油箱加熱器，油系統(tǒng)試運(yùn)行前，確認(rèn)潤(rùn)滑油、控制油、頂升油系統(tǒng)油沖洗合格、運(yùn)行正常。

（4）空壓機(jī)靜葉調(diào)節(jié)油系統(tǒng)（伺服油站）試運(yùn)行。靜葉調(diào)節(jié)油系統(tǒng)試運(yùn)行前應(yīng)首先檢查泵與驅(qū)動(dòng)機(jī)是否對(duì)中，管路連接處是否存在因運(yùn)輸而松動(dòng)的地方，打開油泵進(jìn)出口處的截止閥及各壓力調(diào)節(jié)閥組的旁通閥，打開冷卻器、濾油器旁通管線及排氣管線中的截止閥。靜葉調(diào)節(jié)系統(tǒng)安裝檢查完成后，向油箱注油至充油液位。按照靜葉驅(qū)動(dòng)控制油站操作說(shuō)明進(jìn)行試運(yùn)行。

（5）氣體冷卻器的準(zhǔn)備工作。冷卻器調(diào)試運(yùn)行前必須檢查、確認(rèn)冷卻器進(jìn)、出水口，進(jìn)、出氣口連接是否正確，顛倒進(jìn)、出口連接會(huì)導(dǎo)致傳熱效率下降。冷卻水通入冷卻器前必須將排氣口打開，為了能夠在腔體的各段實(shí)現(xiàn)壓力平衡，應(yīng)緩慢通入冷卻水，當(dāng)冷卻水從排氣口溢出時(shí)，冷卻水通入過(guò)程結(jié)束。只有這樣才能保證完成了正確的放氣，保證冷卻器達(dá)到傳熱能力。冷卻水通入結(jié)束后必須將排氣口封閉。壓縮機(jī)啟動(dòng)前必須保證冷卻水的循環(huán)流動(dòng)。此后，應(yīng)該對(duì)冷卻器冷卻水側(cè)的密封性進(jìn)行目視檢查。任何時(shí)候都應(yīng)確保在氣體循環(huán)通過(guò)設(shè)備之前已經(jīng)啟動(dòng)了冷卻水的循環(huán)流動(dòng)，否則可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞。

（6）機(jī)械系統(tǒng)調(diào)試。①機(jī)組找正合格后，松開調(diào)找正頂絲；②調(diào)節(jié)機(jī)組各進(jìn)油支管潤(rùn)滑油流量至設(shè)計(jì)值（機(jī)組靜態(tài)時(shí)）；③增壓機(jī)第1、4級(jí)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)器調(diào)試合格；④空壓機(jī)靜葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)試合格；⑤空壓機(jī)及汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子盤車（帶頂升）保證不少于48 h，增壓機(jī)轉(zhuǎn)子軸系盤車不少于4 h，盤車時(shí)不得有異聲。

2.2 汽輪機(jī)單機(jī)試車

2.2.1 啟動(dòng)輔助系統(tǒng)

步驟：①投用潤(rùn)滑油冷卻器循環(huán)水。打開油冷卻器水側(cè)高點(diǎn)排氣導(dǎo)淋，微開潤(rùn)滑油冷卻器A/B循環(huán)水回水閥門，對(duì)換熱器進(jìn)行排氣，確認(rèn)排氣導(dǎo)淋有連續(xù)的水流出后，關(guān)閉排氣導(dǎo)淋，打開上水閥門，確認(rèn)循環(huán)冷卻水投用正常；②啟動(dòng)排油煙風(fēng)機(jī)；③根據(jù)油箱油溫情況啟動(dòng)潤(rùn)滑油加熱器；④確認(rèn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)運(yùn)行正常；⑤頂軸油泵盤車確認(rèn)無(wú)卡澀；⑥確認(rèn)頂軸油泵運(yùn)行且出口壓力＞8 MPa；⑦中控啟動(dòng)或現(xiàn)場(chǎng)啟動(dòng)盤車電機(jī)；⑧確認(rèn)盤車齒輪嚙合正常，盤車電機(jī)運(yùn)行正常；⑨蒸汽系統(tǒng)暖管。

一切確認(rèn)完成后即可啟動(dòng)汽輪機(jī)。

2.2.2 汽輪機(jī)啟動(dòng)

（1）汽輪機(jī)的啟動(dòng)和升速。確認(rèn)主蒸汽暖管合格，確認(rèn)啟動(dòng)條件滿足后（空壓機(jī)、增壓機(jī)聯(lián)鎖條件打旁路），現(xiàn)場(chǎng)打開速關(guān)閥。ITCC畫面旋鈕選擇CCS、冷態(tài)、手動(dòng)、運(yùn)行模式后，中控點(diǎn)擊汽輪機(jī)啟動(dòng)按鈕，確認(rèn)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)正常后，點(diǎn)擊汽輪機(jī)升速按鈕，汽輪機(jī)將按照預(yù)定的升速曲線暖機(jī)、升速。汽輪機(jī)升速經(jīng)歷600 r/min、1000 r/min、2800 r/min、3050 r/min暖機(jī)，最終達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速3400 r/min。

（2）注意事項(xiàng)：①汽輪機(jī)啟動(dòng)后，確認(rèn)空冷器系統(tǒng)隨著汽輪機(jī)負(fù)荷的增加能自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及風(fēng)機(jī)啟停，保證汽輪機(jī)排汽壓力穩(wěn)定；②汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間檢查油溫、油壓，軸振動(dòng)、位移，軸承溫度等，確認(rèn)正常；③汽輪機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速前，如某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)參數(shù)未達(dá)到要求或發(fā)現(xiàn)不適合繼續(xù)升速的問題，需延長(zhǎng)暖機(jī)時(shí)間，按下保持按鈕暫停升速，待參數(shù)達(dá)到要求或問題解決后再繼續(xù)升速；④汽輪機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速前，密切注意排汽溫度；⑤汽輪機(jī)升速前，確保高壓蒸汽壓力穩(wěn)定；⑥通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，檢查軸振動(dòng)、位移、軸承溫度等，確認(rèn)正常。

2.3 汽輪機(jī)＋空壓機(jī)聯(lián)動(dòng)試車

2.3.1 空壓機(jī)開車前狀態(tài)

（1）軸流段靜葉角度：+15°（靜葉角度范圍+20°～-20°）。

（2）啟車前空壓機(jī)的初始狀態(tài)：軸流段放空閥全開；離心段出口防喘振閥全開；離心段放空閥全開；空壓機(jī)平衡氣閥開度全開。

2.3.2 汽輪機(jī)＋空壓機(jī)啟動(dòng)

（1）按汽輪機(jī)單機(jī)試車方案進(jìn)行開車并沖轉(zhuǎn)到暖機(jī)轉(zhuǎn)速。

職業(yè)球探的主要任務(wù)就是負(fù)責(zé)考查球員，向俱樂部提供球員評(píng)價(jià)信息。另外職業(yè)球探應(yīng)俱樂部要求還會(huì)考查指定球隊(duì)、觀看指定比賽，并向俱樂部提供各種與比賽相關(guān)的技戰(zhàn)術(shù)信息。如英格蘭國(guó)家隊(duì)后衛(wèi)球員斯莫林，18歲時(shí)便被職業(yè)球探從校園足球大區(qū)賽中發(fā)現(xiàn)，從此開始了自己的職業(yè)足球生涯。

（2）當(dāng)汽輪機(jī)達(dá)到600 r/min時(shí)，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行至少70 min，觀察機(jī)組的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)指標(biāo)情況。

（3）將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升速到1000 r/min，機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行至少60 min，此過(guò)程觀察機(jī)組各點(diǎn)振動(dòng)值變化趨勢(shì)、頻譜特征是否存在異常，如果機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)不佳，需適當(dāng)延長(zhǎng)機(jī)組在此轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)間，直至機(jī)組振動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定后再升速。

（4）機(jī)組在1000 r/min運(yùn)行穩(wěn)定后，空壓機(jī)閥門動(dòng)作：①空壓機(jī)軸流段放空閥80%；②離心段放空閥全開100%；③離心段出口防喘振閥全開100%。

（5）快速升速到1830 r/min，運(yùn)行穩(wěn)定后空壓機(jī)閥門動(dòng)作：①空壓機(jī)軸流段放空閥20%；②離心段放空閥100%；③離心段出口防喘振閥50%。

（6）機(jī)組在1830 r/min運(yùn)行穩(wěn)定后，進(jìn)行質(zhì)量控制點(diǎn)檢查。

（7）升速到3050 r/min，空壓機(jī)軸流段放空閥關(guān)閉（0%）；運(yùn)行穩(wěn)定后，進(jìn)行質(zhì)量控制點(diǎn)檢查。

（8）升速到額定轉(zhuǎn)速3400 r/min，待機(jī)組各項(xiàng)機(jī)械運(yùn)行指標(biāo)合格后，穩(wěn)定運(yùn)行適當(dāng)時(shí)間，進(jìn)行空壓機(jī)性能測(cè)試。

2.4 空壓機(jī)+汽輪機(jī)+增壓機(jī)聯(lián)動(dòng)試車

2.4.1 增壓機(jī)開車前狀態(tài)

（2）啟車前增壓機(jī)的初始狀態(tài)：①一級(jí)導(dǎo)葉角度微開；②四級(jí)導(dǎo)葉角度全開；③三回一防喘振閥位全開（100%）；④六回四防喘振閥位全開（100%）；⑤一級(jí)抽氣閥門（用戶管線上）：關(guān)閉（0%）；⑥三級(jí)抽氣閥門（用戶管線上）：關(guān)閉（0%）；⑦四級(jí)出口放空閥關(guān)閉（0%）；⑧六級(jí)出口放空閥關(guān)閉（0%）。

2.4.2 空壓機(jī)+汽輪機(jī)+增壓機(jī)啟動(dòng)

（1）按汽輪機(jī)單機(jī)試車方案進(jìn)行開車并沖轉(zhuǎn)到暖機(jī)轉(zhuǎn)速。

（2）按空壓機(jī)試車方案將汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速升至1000 r/min。

（3）機(jī)組在1000 r/min運(yùn)行穩(wěn)定后，空壓機(jī)閥門操作：①空壓機(jī)軸流段放空閥80%；②離心段放空閥全開100%；③離心段出口防喘振閥全開100%。增壓機(jī)閥門操作：①一級(jí)入口導(dǎo)葉微開；②四級(jí)入口導(dǎo)葉全開；③增壓機(jī)三回一防喘振閥位50%；④增壓機(jī)六回四防喘振閥位100%。

（4）快速升速到2800 r/min，運(yùn)行穩(wěn)定后，空壓機(jī)閥門操作：①空壓機(jī)軸流段放空閥20%；②離心段放空閥100%；③離心段出口防喘振閥（2臺(tái)）50%。增壓機(jī)閥門操作：①一級(jí)入口導(dǎo)葉全開（刻度盤0°）；②四級(jí)入口導(dǎo)葉全開（刻度盤0°）；③增壓機(jī)三回一防喘振閥位50%；④增壓機(jī)六回四防喘振閥位8%。

（5）機(jī)組在2800 r/min轉(zhuǎn)速下運(yùn)行穩(wěn)定后，空壓機(jī)軸流段放空閥關(guān)閉（0%）；通過(guò)調(diào)節(jié)空壓機(jī)出口壓力，提高增壓機(jī)的入口壓力，達(dá)到0.5 MPa（5 barA）。

（6）機(jī)組在2800 r/min運(yùn)行穩(wěn)定后，進(jìn)行質(zhì)量控制點(diǎn)檢查。

（7）升速到3050 r/min，穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后，進(jìn)行質(zhì)量控制點(diǎn)檢查。

（8）升速到額定轉(zhuǎn)速3400 r/min，保持增壓機(jī)入口壓力約0.5 MPa（5 barG），待機(jī)組各項(xiàng)機(jī)械運(yùn)行指標(biāo)合格后，穩(wěn)定運(yùn)行適當(dāng)時(shí)間，進(jìn)行增壓機(jī)性能測(cè)試。

2.4.3 注意事項(xiàng)

（1）升速過(guò)程中注意觀察轉(zhuǎn)子振動(dòng)。在整個(gè)升速過(guò)程中，對(duì)空壓機(jī)、增壓機(jī)的各段進(jìn)、出口壓力以及軸位移、推力軸承瓦溫等要進(jìn)行監(jiān)控，并記錄數(shù)據(jù)。

（2）在每個(gè)升速區(qū)段，如果空壓機(jī)軸向位移和推力瓦溫出現(xiàn)異常，可以在穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行調(diào)整（可以調(diào)節(jié)放空或防喘振閥門、平衡腔泄放閥門）直至正常。

（3）在每個(gè)升速區(qū)段，如果增壓機(jī)軸向位移和推力瓦溫出現(xiàn)異常，可以在穩(wěn)定運(yùn)行的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行調(diào)整（可以調(diào)節(jié)放空或防喘振閥門）直至正常。

（4）試驗(yàn)時(shí)，增壓機(jī)的防喘振控制作用于兩臺(tái)防喘振回流閥門，為防止在升壓過(guò)程中發(fā)生喘振，兩臺(tái)放空閥置于手動(dòng)控制，只有在發(fā)生非常意外的狀態(tài)，手動(dòng)按鈕按動(dòng)放空閥全開。

（5）如果在升速的后期，機(jī)組的負(fù)荷很大，快速升速可能導(dǎo)致汽輪機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)，需要根據(jù)機(jī)組在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)測(cè)得的一階臨界轉(zhuǎn)速，重新調(diào)整升速區(qū)間和速率。

升轉(zhuǎn)速過(guò)程要快速通過(guò)各轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，通過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)升速速率不小于1800 r/min，不允許在臨界轉(zhuǎn)速區(qū)域停留。