浅谈离心式循环氢压缩机在50万吨/年柴油加氢装置的防喘振控制刘霞，卢振海，陈文，刘会利大港石化公司笫四联合车间摘要：喘振是离心式压缩机的一种特有现象在工艺操作过程中喘振控制通常并不是主要的，但作为一个压缩机的保护装置来说却又是主要的，因为一旦喘振发生，压缩机将处于不安全的工作状态，因此任何一个操作可能使压缩机流最下降到喘振流量以下的系统，都应该设置喘振控制喘振控制的是否恰当直接影响着压缩机的运行状态关键词：防喘振、系统压力、循环量、平均分子量、反应温升所谓离心式压缩机的防喘振是指离心式压缩机在牛产运行过程中，有吋会突然产牛 强烈振动，气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动，并伴有周期性沉闷的“呼叫”声, 以及气流波动在管网中引起的“呼哧”、“呼哧”的强噪声，这种现象统称为压缩机的喘 振工况，圧缩机不能在喘振工况长时间运行一旦床缩机进入喘振工况，操作人员应立 即采取调节措施，降低出口压力，或增加入口流量，使床缩机工况点脱离喘振区，实现 压缩机的稳定运行离心式床缩机出现喘振现象，则机组和管网的运行状态具有以下明显特征：1、 气体介质的出入口压力和流量大幅度变化，有时还可能产生气体倒流现象，气 体介质由压缩机排出转为倒流。
这是较危险的工况；2、 管网有周期性振荡，振幅大，频率低，并伴有周期性“吼叫”声；3、 斥缩机震动强烈，机壳、轴承均有强烈振动并发出强烈的、周期性的气流声, 由于振动强烈，轴承液体润滑条件会遭到破坏，轴瓦会烧坏转子与定子会产牛磨擦、 碰撞，密封元件将严重破坏对于离心式压缩机木身来说，防喘振控制是压缩机较为复杂的控制，这是离心式压 缩机的特性决定的，而对于50万吨/年柴油加氢装置的循环氢压缩机来说其主要介质为 氢气，所以不能直接放空，床缩机喘振时，打开防喘振阀，圧缩机出口介质通过防喘振阀进入压缩机的入口，这样就解决了丿力缩机的喘振问题，但不是所有的循环氢压缩机都 需要设置防喘振控制系统，如30万吨/年重整的离心式循环氢压缩机就没有该设置，其 原因如下：1、 打开防喘振阀后容易使重整装置的循环氢短路，使得重整装置的加热炉的炉管 结倍，并且容易损坏重整催化剂，这对重整装置将造成很大的损伤；2、 重整装置的副产品为氢气，装置生产大量的氢气外排，循环氢压缩机入口流量 减小的因素很小，整个循环氢回路没有自动控制阀，所以循环氢压缩机几乎不可能工作 到喘振区域血50万吨/年柴油加氢装置是一个耗氢的反应，当循环氢小氢被耗用掉时，可用新 氢丿玉缩机向系统补充氢气，以确保系统丿力力和循环氢量正常，所以当打开防喘振阀时虽 然部分循环氢发生了短路，但新氢会补充循环氢的气量，不会造成循环氢气量骤降；此 外根据柴油油品性质的不同，循环氢床缩机入口流量减小的因索很大，因此柴油加氢装 置的循环氢压缩机必须设置防喘振控制系统。
下面浅谈一下50万吨/年柴油加氢装置的循环氢压缩机的防喘振控制正常情况下防喘振的开度大小反映出床缩机出入口压力的变化，诸如由于反应器压 差增大，炉管出入口压差增大等因素的影响，使得压缩机出入口压差变大，会造成压缩 机入口流量减少，从血需要开大防喘振阀此种情况并不是压缩机本身的原因造成的， 其调整方法如下：1、当装置圧力波动时，防喘振阀开度、系统床力、反应器温升、丿力缩机入口流量 之间的关系为：当系统圧力降低时斥缩机入口流量也会降低，为了使丿力缩机不发生喘振，最迅速有 效的方式就是开大防喘振的开度，这…操作将导致部分循环氢短路，那么去反应器的循 环氢量就会减少，也会造成反应器的温度上升，即反应器温升增大了，如果不加以控制, 将会造成反应器床层飞温为了避免这」现象的发生，就耍增大去反应器的循环氢量， 即加大新氢的补入量，血新氢量在循环氢小占的比例大了就会使循环氢的氢纯度升高， 其平均分子量变小，也就是说体积流量增人了质量流量却减小了而5()万吨/年柴油加 氢装置的循环氢床缩机的入口流量并非是体积流量而是质量流量，因此床缩机的入口流 量实际丄是减小了，并且为向系统中补充新氢的同吋系统压力也会升高,直至压力恢复 正常操作值。
此吋则出现了关键的操作点，就是压缩机应适当的关小防喘振或适当升高 转速（半轴承各点的振动、位移、温度均处于正常状态吋），随着循环氢量中冋流的气 量的减少，压缩机的入口流量会暂吋降低一-些，但打入系统的循环氢量会增大，带走的 反应温升也会变多，也就使较高的反应气温升降下来；同吋由于循环氢体积流量的增大, 参与反应器反应的氢气也就会增加，那么系统床力又会再次降低此时加氢主操应采取 适当关小高分圧控减少排放的循环氢量的方法，提高系统斥力这一操作使反应后产生 的硫化氢等重组分的气体减少了排放，循环氢中氢的纯度就会下降，其平均分子量就会 上升即质量流量就会增大，那么压缩机的入口流量也会随之增加这吋再适肖关小防喘 振或适当提高转速，使去反应器的循环氢量增加，便会再次出现上述过程，直至防喘振 开度、系统压力、反应器温升、床缩机入口流量均恢复正常值这种操作是一种良性循 环那么当系统床力恢复到正常操作床力时，压缩机若不适当关小防喘振或适当提高转 速会有什么样的影响呢？我们来分析一下若不适当关小防喘振或适当提高转速（半轴 承各点的振动、位移、温度均处于正常状态吋），系统压力就会继续升高，加氢主操为 使系统压力降至正常值会开大高分压控，放走反应后的循环氢气体，那么重组分的气体 会被大量排岀，系统内的循环氢的氢纯度就会进一•步的升高，其平均分子量就会进一步 减小，丿玉缩机入口流量也会降低；为不发生喘振，斥缩机只能再开大防喘振的开度，从 而使反应器的循环量再次减少。
此种操作为i种恶性循环，会造成反应器温度增大、压 差增大，此种操作不可取如图一所示压机入口流黑低一- 防喘振开大 —A去反应器的循环氢气量减少恶性循环牛操开大高分乐捽 反应温升上升压缩机不适当关小防喘振r 系统压勺恢复正常—系统压力升高——循环氢氢纯度升高平均分了量变小适当关小防喘振或适当升高转速乐缩机入口流量暂时降低i舌当关小防喘摭或适当標高•转速爪机入口流量增加1去反应器的循环轼气帚增加V 良性循环反应器温升降低循环轼轼纯席下降平於“卜了帚上升图一2、当系统处于升压过程时，防喘振阀开度、系统压力、反应器温升、压缩机入口 流量之间的关系为：此种情况一般是装置处于开工状态为保证床缩机入口流量，使其不发生喘振，… 般丿*缩机的防喘振开度都较大，因而去反应器的循环氢量较少为了增大去反应器的循环氢量，就会加大新氢的补入屋，直至系统压力至正常操作值若不适、卄关小防喘振或适为提高转速（为轴承各点的振动、位移、温度均处于止常状态时），系统爪力就会继续升高，加氢主操为使斥力降至正常值会开大高分床控，放走反应后的循环氢，人量重 组分的气体就会被排出，系统内的循环氢的氢纯度就会进一-步的升高，平均分子量也就 会进一步减小即压缩机入口流量降低。
此为不发生喘振，压缩机只能再开大防喘振的开 度，从而使反应器的循环氢量再次减少，为恶性循环若压缩机应适当的关小防喘振或 适半升高转速（当轴承各点的振动、位移、温度均处于正常状态时），随着循环氢小打 回流的气量的减少，丿七缩机的入口流量会暂时的降低一•些，但由于打入系统的循环氢量 的增大，循环氢气体带走的反应器温升就会增多，所以较高的反应器温升也就降下来了 同时由于循环氢体积流量的增大，参与反应器反应的氢气就增加，系统压力乂会再次降 低此吋，加氢主操应采取适当关小高分压控减少循环氢量排放的方法来提高系统压力, 即由于反应后产生的硫化氢等重组分的气体减少了排放，循环氢中氢的纯度就会下降， 其平均分子量就会上升即质量流量就会增大,那么斥缩机的入口流量也会随之增加，此 吋再适半关小防喘振或适半提高转速（半轴承各点的振动、位移、温度均处于正常状态 时），使去反应器的循环氢量增加，再次岀现上述过程，直至防喘振开度、系统压力、 反应器温升、压缩机入口流量均恢复正常值，这种操作是一种良性循环如图二所示爪缩机防喘振开度人去反应器的循环氢气量增加v 适当关小防喘振或适当提高转速系统压力下降良性循环爪机入口流量增加主操适当关小高分压控循环氢氢纯度下降平均分了量上升去反皿器的循环氢气量减少压缩机入口流帚升不上來恶性循环循环氢纯巌升高，平均分子量下降反应器温升升高，系统升压较快主操开大裔分压悴若压缩机不适当关小防喘振系统压力升至规定压力 主操为控制升压速度开大压控适钦小urn升陥速爪缩机入口流量秒时降低当然，要达到这种良性的循环是需耍一个较长的时间过程的，每进行一次关喘振或提转速操作都要停留一段时间观察压缩机各点振动、位移等参数是否正常，各岗位之间 要加强联系才能尽快的找到调整的平衡点。
但需要强调的是任何操作都必须以保护机组 为原则参考文献1、 《离心式压缩机技术问答》第71、72页，干-书敏编，石油化T出版社出版；2、 《催化重整》第375页，石油抚顺石化分公司、石油催化重整科技情报站编，石 化出版社出版。