电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构及操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构及操作方法，它由蒸汽驱动压缩机部件和电机驱动压缩机部件组合构成，蒸汽驱动压缩机部件包括连接生产系统管道和空气压缩机的供压管道，在空气压缩机上连接有蒸汽透平机和空气过滤器，在供压管道上设有蒸汽调节阀；在生产系统管道上还连接有一套以上的用电机驱动压缩机的电机驱动压缩机部件。本发明经过电驱动空气压缩机代替蒸汽驱动空气压缩机供空气，达到能源的替代。将原有部分燃料天然气置换为原料天然气，提升天然气制氮肥装置产能利用率，对企业合理配置资源，实施节能减排，技术提升有重大意义，并在行业内有重要的示范作用。
【专利说明】
电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构及操作方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构及操作方法，属于天然气制氮肥装置技术领域。
【背景技术】
[0002]在现有的以天然气为原料的氮企业，其许多能源及驱动均是有天然气燃烧变为蒸汽，再由蒸汽进行驱动，其存在着极大的原料气的浪费，以现有系统提供的高压空气为例，其工艺所用的的高压空气是以工艺蒸汽驱动空气压缩机供空气，该方式在几年前虽能节约成本，但随着国内天然气短缺和价格上升，以天然气为原料的氮企业面临很大的原料结构调整压力，以解决能源紧缺的问题。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足之处，本发明提出一种能节约天然气原料的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构及操作方法，以克服现有技术的不足。
[0004]本发明采用的技术方案:
电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构，它由蒸汽驱动压缩机部件和电机驱动压缩机部件组合构成，蒸汽驱动压缩机部件包括连接生产系统管道和空气压缩机的供压管道，在空气压缩机上连接有蒸汽透平机和空气过滤器，在供压管道上设有蒸汽调节阀；在生产系统管道上还连接有一套以上的用电机驱动压缩机的电机驱动压缩机部件。
[0005]上述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构是，所述的电机驱动压缩机部件包括用电驱供气管路串接的电驱空气过滤器、低压缸、电机和高压缸，在电驱供气管路上连接有高压放空阀的放空管，在电驱供气管路上连接有出口大阀，在低压缸进口设有导叶，在低压缸上连接有带低压放空阀的低压缸放空管，在电驱供气管路上连接有出口大阀。
[0006]前述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构是，所述的电机驱动压缩机部件为两套。
[0007]电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法它包括以下步骤
a、开车前检查整个系统是否正常；
b、气路系统开车:打开电机驱动压缩机部件中的导叶、开幅5%，低压放空阀全关，高压放空阀全开，出口大阀处于关闭状态；
C、机组开车:启动电机15s?30s至正常转速，电机运行启动5分钟后，将导叶开大到20%?30%;按照先开导叶，再关高压放空阀的原则，每次导叶的开启和高压放空阀的关闭幅度控制在2%以内，直至高压缸出口流量达到25600Nm3/h、压力达到3.65MPa;
d、开电驱动空气压缩机部件加空气:打开电机，关闭出口大阀、总阀、空气调节阀和蒸汽调节阀，确认压力流量正常后打开高压放空阀放空;化工投料结束后，缓慢打开出口大阀、总阀，用导叶和高压放空阀调整高压缸的出口压力比系统压高0.1MPa，开调节阀的旁路阀，同时应注意催化剂温度的变化;逐渐开调节阀，并关调节阀的旁路阀，逐渐缓慢关小高压放空阀和调整低压缸导叶开度，以控制好温升速率;待其中一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统后，再逐渐缓慢关小另一套电机驱动压缩机部件的高压放空阀和调整低压缸导叶的开度，至另一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统；
e、退空气:待工艺负荷降至50%，逐步减少调节阀的加入量，逐渐打开开高压放空阀，关导叶，当调节阀的加入减至30%后，关闭调节阀完成，现场确认高压放空阀调节正常空气退完后出，逐渐开大高压放空阀至全开，同时逐渐关回导叶至10%，停止电机运行，电机停运后每半小时盘车一次至油循环结束；
前述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法是，在步骤e中以先开高压放空阀，再关导叶，每次控制幅度小于5%。
[0008]前述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法是，电驱动空气压缩机部件和蒸汽驱动压缩机部件能相互转换。
[0009 ]与现有技术比较，本发明通过
发明针对现有国内天然气短缺和价格上升的问题，提出了一种结合丰富的电、煤资源，找到天然气制氮肥装置能源置换及系统优化方案，即经过电驱动空气压缩机代替蒸汽驱动空气压缩机供空气，达到能源的替代。将原有部分燃料天然气置换为原料天然气，提升天然气制氮肥装置产能利用率，对企业合理配置资源，实施节能减排，技术提升有重大意义，并在行业内有重要的示范作用。
[0010]蒸汽驱动空气压缩机的透平蒸汽用量38 t/h，实施电驱动空气压缩机代替蒸汽驱动空气压缩机供空气，每年可置换燃料天然气约2000万Nm3，折合年增产尿素3万吨，有良好的经济效益。每年减排烟气约2亿标立方，其中减排CO2约4万吨，锅炉每年减少污水排放量约6000吨。
【附图说明】
[0011 ]图1为本发明的流程示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明作进一步说明，如图1所示，电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构，它由蒸汽驱动压缩机部件和电机驱动压缩机部件组合构成，蒸汽驱动压缩机部件包括连接生产系统管道14和空气压缩机11的供压管道15，在生产系统管道14上设有总阀7、空气调节阀9，在空气调节阀9上并联有旁路阀10，在空气压缩机11上连接有蒸汽透平机12和空气过滤器13，在供压管道15上设有蒸汽调节阀8，同时在生产系统管道14上还连接有一套以上的用电机驱动压缩机的电机驱动压缩机部件。所述的电机驱动压缩机部件包括用电驱供气管路20串接的电驱空气过滤器16、低压缸17、电机18和高压缸19，在电驱供气管路20上连接有高压放空阀3的放空管21，在低压缸17进口设有导叶I，在低压缸17上连接有带低压放空阀2的低压缸放空管，在电驱供气管路20上连接有出口大阀4、压力表6和流量计5;同时在图中所用的电机驱动压缩机部件为两套。
[0013]电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法，它包括以下步骤
a、开车前检查整个系统是否正常；
b、气路系统开车:打开电机驱动压缩机部件中的导叶1、开幅5%，低压放空阀2全关，高压放空阀3全开，出口大阀4处于关闭状态；
c、机组开车:启动电机1815s?30s至正常转速，电机18运行启动5分钟后，将导叶I开大到20%?30%;按照先开导叶1，再关高压放空阀3的原则，每次导叶I的开启和高压放空阀3的关闭幅度控制在2%以内，直至高压缸19出口流量达到25600Nm3/h、压力达到3.65MPa ；
d、开电驱动空气压缩机部件加空气:打开电机18，关闭出口大阀4、总阀7、空气调节阀9和八号调节阀8，确认压力流量正常后打开高压放空阀3)放空;化工投料结束后，缓慢打开出口大阀4、总阀7，用导叶I和高压放空阀3调整高压缸19的出口压力比系统压高0.1MPa，开调节阀9的旁路阀10，同时应注意催化剂温度的变化;逐渐开调节阀9、并关调节阀9的旁路阀10，逐渐缓慢关小高压放空阀3和调整低压缸导叶I开度，以控制好温升速率;待其中一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统后，再逐渐缓慢关小另一套电机驱动压缩机部件的高压放空阀3和调整低压缸导叶I的开度，至另一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统；
e、退空气:待工艺负荷降至50%，逐步减少调节阀9的加入量，逐渐打开高压放空阀3，关导叶I，当调节阀9的加入减至30%后，关闭调节阀9完成，现场确认高压放空阀3调节正常空气退完后出，逐渐开大高压放空阀3至全开，同时逐渐关回导叶I至10%，在调节时先开高压放空阀3，再关导叶I，每次控制幅度小于5%。停止电机18运行，电机18停运后每半小时盘车一次至油循环结束；
上述电驱动空气压缩机部件和蒸汽驱动压缩机部件共同组合构成的空气提供系统，在其中之一出现故障时，电驱动空气压缩机部件和蒸汽驱动压缩机部件能相互转换。
【主权项】
1.一种电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构，它由蒸汽驱动压缩机部件和电机驱动压缩机部件组合构成，蒸汽驱动压缩机部件包括连接生产系统管道(14)和空气压缩机(11)的供压管道(15)，在空气压缩机(11)上连接有蒸汽透平机(12)和空气过滤器(13)，在供压管道(15)上设有蒸汽调节阀(8);其特征在于:在生产系统管道(14)上还连接有一套以上的用电机驱动压缩机的电机驱动压缩机部件，在生产系统管道(14)上设有总阀(7)、空气调节阀(9 )，在空气调节阀(9 )上并联有旁路阀(1 )。2.根据权利要求1所述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构，其特征在于:所述的电机驱动压缩机部件包括用电驱供气管路(20)串接的电驱空气过滤器(16)、低压缸(17)、电机(18)和高压缸(19)，在电驱供气管路(20)上连接有高压放空阀(3)的放空管(21)，在电驱供气管路(20)上连接有出口大阀(4)，在低压缸(17)进口设有导叶(I)，在低压缸(17)上连接有带低压放空阀(2)的低压缸放空管。3.根据权利要求1所述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的结构，其特征在于:所述的电机驱动压缩机部件为两套。4.一种电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法，其特征在于:它包括以下步骤 a、开车前检查整个系统是否正常； b、气路系统开车:打开电机驱动压缩机部件中的导叶(I)、开幅5%，低压放空阀(2)全关，高压放空阀(3)全开，出口大阀(4)处于关闭状态； C、机组开车:启动电机(18)15s?30s至正常转速，电机(18)运行启动5分钟后，将导叶(I)开大到20%?30%;按照先开导叶(1)，再关高压放空阀(3)的原则，每次导叶(I)的开启和高压放空阀(3)的关闭幅度控制在2%以内，直至高压缸(19)出口流量达到25600Nm3/h、压力达到 3.65MPa; d、开电驱动空气压缩机部件加空气:打开电机(18)，关闭出口大阀(4)、总阀(7)、空气调节阀(9)和蒸汽调节阀(8)，确认压力流量正常后打开高压放空阀(3)放空;化工投料结束后，缓慢打开出口大阀(4 )、总阀(7 )，用导叶(I)和高压放空阀(3 )调整高压缸(19 )的出口压力比系统压高0.1MPa，开调节阀(9)的旁路阀(10)，同时应注意催化剂温度的变化;逐渐开调节阀(9)、并关调节阀(9)的旁路阀(10)，逐渐缓慢关小高压放空阀(3)和调整低压缸导叶(I)开度，以控制好温升速率;待其中一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统后，再逐渐缓慢关小另一套电机驱动压缩机部件的高压放空阀(3)和调整低压缸导叶(I)的开度，至另一套电机驱动压缩机部件的空气全部加入系统； e、退空气:待工艺负荷降至50%，逐步减少调节阀(9)的加入量，逐渐打开高压放空阀(3)，关导叶(I)，当调节阀(9)的加入减至30%后，关闭调节阀(9)完成，现场确认高压放空阀(3)调节正常空气退完后出，逐渐开大高压放空阀(3)至全开，同时逐渐关回导叶(I)至10%，停止电机(18)运行，电机(18)停运后每半小时盘车一次至油循环结束。5.根据权利要求4所述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法，其特征在于:在步骤e中以先开高压放空阀(3)，再关导叶(1)，每次控制幅度小于5%。6.根据权利要求4所述的电机驱动压缩机替代蒸汽驱动压缩机的操作方法，其特征在于:电驱动空气压缩机部件和蒸汽驱动压缩机部件能相互转换。
【文档编号】F04D25/16GK106015064SQ201610389417
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月6日
【发明人】郭端华, 严勇, 汪启富, 付国, 王莉, 税小波
【申请人】贵州赤天化股份有限公司