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厂房降温_锅炉湿法脱硫对引风机的影响 随着石油化工、能源工业
中国风机产业网 根据锅炉配置空预器的形式不同，引风机流量裕度也不尽相同。若空预器采用管式空预器时，考虑到空预器为管式空预器，正常运行时几乎无漏风，因此，引风机的流量裕度可以取规程要求的下线，减少流量裕度。但管式空预器的阻力比回转式空预器的阻力大，因此会使引风机压头比采用回转式空预器时较高。回转式空气预热器的漏风率较大，因此，流量裕度需接近规程上限。
除尘器形式的不同，也对引风机的选择有一定的影响。目前，大容量锅炉的除尘器一般为电除尘器、电袋复合除尘器、袋式除尘器。因为本工程的燃煤灰分很大，一般来说，电除尘器的阻力最小北京油烟净化器，电袋复合除尘器的阻力居中，袋式除尘器的阻力较大。因此，在选择引风机的压头时，必需考虑，锅炉后部除尘器形式的影响。
目前，电站锅炉一般采用炉外湿法脱硫，辽宁滤板也有少部门采用半干 *** 回流化床脱硫等形式。湿法脱硫是否设置脱硫增压风机对引风机压头也有影响。
根据环保要求，目前工程一般不答应设烟气旁路。脱硫系统需与机组同步运行，因此，没必要设置脱硫增压风机与引风机串联运行，脱硫系统的阻力全部由引风机压头来克服。根据工程经验，脱硫系统的总阻力取1700Pa。
目前国内高压级别干气密封全部为进口，国内企业只能生产低压级别干气密封，某公司为炼油厂120万吨/年加氢裂化装置循环氢离心压缩机干气密封进行国产化改造，改造是成功的，事实证明国内企业也有能力生产高压级别干气密封。
该离心式压缩机由沈阳鼓风机集团有限公司制造，型号BCL406/A离心压缩机，是炼油厂加氢裂化装置的核心设备，其能否长周期运转关系到装置能否正常运行。
改造前干气密封为国外生产，设计时存在一点缺点，如：循环氢组份的露点与运行温度接近，当系统出现波动时会造成密封气入口带液；干气密封控制系统只有电伴热，在停电事故发生时，电伴热失效会引起压缩机干气密封损坏；干气密封动静环密封面在14MPa时即出现严重的摩擦现象，无法保证密封在高压下长期运行。
为解决这些问题及降低维修费用和订货周期，与国内公司共同研制开发国内首台应用于 17MPa高压等级的干气密封。
随着石油化工、能源工业的发展以及人们安全环保意识的提高，对各类转动设备轴封的要求也越来越高。目前，国内绝大多数石化企业转动设备轴封型式均采用的是单端面机械密封或双端面机械密封。单端面机械密封结构简单，但存在工艺介质易泄漏的问题，不适合输送易挥发介质；双端面机械密封用外引密封液做润滑冷却介质，密封结构和辅助系统较为复杂。由于机械密封为接触式密封，其使用寿命已不能满足石化企业长周期运行的要求。干气密封的出现，是密封技术的一次革命，它具有使用寿命长、无介质泄漏、轴功率消耗低等优点，因此，得到广泛应用。
1 干气密封简介
正常条件下，作用在密封面上的闭合力（弹簧力和介质力）等于开启力（气膜反力），密封工作在设计工作间隙。当受到外部干扰，气膜厚度减小，则气膜反力增加，开启力大于闭合力，迫使密封工作间隙增大，恢复到正常值。
相反，若密封气膜厚度增大，则气膜反力减小，闭合力大于开启力，密封面合拢恢复到正常值。因此，只要在设计范围内，当外部干扰消失以后，气膜厚度就可以恢复到设计值。衡量密封稳定性的主要指标就是密封产生气膜刚度的大小，气膜刚度是气膜作用力的变化与气膜厚度的变化之比，气膜刚度越大，表明密封的抗干扰能力越强，密封运行越稳定。干气密封的设计就是以获得最大的气膜刚度为目标。
干气密封是机械密封和气体密封的结合，是一种非接触端部密封，它是在机械密封的动环或静环（一般在动环上）的密封面上开有密封槽（本密封为T形槽），当动静环高速旋转时，在两端面间形成一层气膜，在气体泵送效应产生的推力作用下把动静环推开，使两密封端面不接触，但在压缩机刚开机阶段，由于转速较低，动静密封面形成的动压力也较低，动静环是接触摩擦的，所以采用干气密封的压缩机，低速运行时间不宜过长[1]。
2 影响干气密封性能的主要参数影响干气密封性能的参数分为密封端面结构参数和密封操作参数。端面结构参数对密封的稳定性影响较大，操作参数对密封的泄漏量影响较大。
2.1 密封端面结构参数对气膜刚度的影响
2.1.1 干气密封动压槽形状
从流体动力学角度来讲，在干气密封端面开任何形状的沟槽，都能产生动压效应。理论研究表明，螺旋槽产生的流体动压效应最强，用其作为干气密封动压槽而形成的气膜刚度最大，即干气密封的稳定性最好。
2.1.2 干气密封动压槽深度
理论研究表明，干气密封流体动压槽深度与气膜厚度为同一量级时，密封的气膜刚度最大。实际应用中，干气密封的动压槽深度一般在3～10μm。在其余参数确定的情况下，动压槽深度有一最佳值。
2.1.3 干气密封动压槽数量、宽度和长度
理论研究表明，干气密封动压槽数量趋于无限时，动压效应最强。不过在实际应用中，当动压槽达到一定数量后，再增加槽数，对干气密封性能影响已经很小。此外，干气密封动压槽宽度和长度对密封性能都有一定的影响。
2.2 操作参数对密封泄漏量的影响
2.2.1 密封直径、转速对泄漏量的影响。密封直径越大，转速越高，密封环线速度越大，干气密封的泄漏量就越大。
2.2.2 密封介质压力对泄漏量的影响。在密封工作间隙一定的情况下，密封气压力越高，气体泄漏量越大。
2.2.3 介质温度、介质粘度对泄漏量的影响。介质温度对密封泄漏量的影响是由于温度对介质粘度有影响而造成的。介质粘度增加，动压效应增强，气膜厚度增加，但同时流经密封端面间隙的阻力也增加。因此，其对密封泄漏量的影响不是很大。
3 改造前后结构变化
3.1 改造前本装置干气密封
本装置双向串联干气密封的特点：密封型式为双向串联干气密封；密封槽为 T形槽；旋转环材料为碳化硅；静环为涂DLC工业金刚石碳化硅；辅助密封元件采用填充PTFE；弹簧（ALLOYC40）加载。采用T形槽密封端面，可以避免压缩机正反转造成密封损坏或减少使用寿命，系统采取电伴热。
3.2 改造后本装置干气密封
特点：（1）压缩机两端干气密封更换为某公司自发研制的干气密封，其中静环材料由碳化硅更改为石墨；密封槽型由原设计的双向“T”形槽改为双向“土”形槽，以增加其运行的稳定性；（2）改造主密封流量计，通过更换流量计的测量孔板并调整量程，使流量计符合改造后的需要；（3）在干气密封控制系统前增加了除液罐，并通过液位计检测，进行自动排液，从而避免在异常停机的情况下干气密封系统带液；（4）在主密封气管线处增加了蒸汽伴热，伴热温度控制在90～110℃，防止装置停电时出现进口温度降低主密封气重组份冷凝的问题。
4 干气密封改造后的控制系统
干气密封利用气动薄膜式调节阀使平衡管气与主密封气保持一定压差，隔离气和级间密封气分别利用自力式调节阀保持压力恒定。
装置开工和停车时，压缩机进出口压力相等，此时增压泵启动，保证主密封气压力比平衡管气压力高0.3～0.4MPa（G）,增压泵驱动气源工业风为0.35～0.4 MPa（G），主密封气密封室压力比一级排气压力高0.03 MPa以上，级间（二级）密封气压力比二级排气压力高0.03 MPa以上。
4.1 主要控制流程
4.1.1 主密封气控制流程
从压缩机出口来的主密封气首先经过脱液罐脱液，再到除雾器除雾，然后进入主密封气过滤器进行过滤。如果主密封气的压力与平衡管压力差低于0.345MPa（G）(设定值),则增压泵自启,给主密封气提压。提压后的密封气进入储液罐进行气液分离，再经过过滤器过滤后进入主密封气调节阀。调节阀调节进气流量为1634～5516.8NL/min,密封气经调节阀后分两路并经过流量孔板进入一级密封腔。然后泄漏气经一级密封气泄漏线并经过孔板排入火炬，泄漏量控制在958.3NL/min以内。
4.1.2 辅助密封气控制流程
级间密封气 从氮气区来的氮气经过滤器过滤后，级间密封气经自立式调节阀调节流量控制在60～183.3NL/min后，又分两路经流量孔板进入级间密封气密封腔，级间密封起辅助密封作用。然后氮气经二级泄漏线进入火炬。需要注意的是：二级密封进气流量应略小于一级密封放入火炬的流量。
4.1.3 隔离密封控制流程
隔离密封氮气从氮气区来的氮气经过滤器过滤后，经隔离气经自立式调节阀调节压力90kPa，又分两路经流量孔板进入隔离气密封腔，隔离润滑油。其中一部分经过密封进入二级密封排气腔；另一部分由端面进入轴承箱，高点放空,负压风机。
4.2 主要控制系统参数设置
主密封气过滤器设有差压变送器，并设定压力0.138MPa（G）的高报警值，当过滤器差压变大时，必须切换进行清理或更换滤芯。主密封气与平衡管设有差压表，当压差小于0.345 MPa（G）时增压泵自启，给主密封气增压，当差压高于0.52 MPa（G）时，增压泵自动关闭。增压泵漏气压力大于0.1MPa（G）时高报警，大于0.14MPa（G）时停增压泵。
主密封气的流量表设有大于 5516.8NL/min高报警、设有小于1634NL/min低报警，此时需要调节流量，泄漏气和氮气通过迷宫密封释放到火炬，流量计流量大于958.3NL/min高报警；流量计流量大于1158.3NL/min停机。
级间密封气通过自立式调节阀调节压力，控制级间密封气压力大于0.09MPa（G）。
隔离气通过自立式调节阀调节压力，隔离气压力小于90kPa（G）低报警。隔离气供气流量表（标准状态）大于184NL/min高报警、设有小于99NL/min低报警。
以上主要参数全部经组态并入ESD系统，可以实现对该密封系统进行监控。
5 运行情况
经过现场的改造、安装，国内自行研制的首套高压干气密封于2008年9月6日投运，已经经历了氮气气密、硫化、氢气等不同工况，从改造后干气密封的运行参数上来看，一级密封泄漏量在200～300NL/min，小于设计泄漏值358.3NL/min，更小于设计报警值958.3NL/min，优于改造目标，运行状态平稳。表1是改造前干气密封运行情况，表2是改造的设计参数，表3是改造后标定数据，从表3中可以看出密封性能稳定，可靠，机组运行平稳，事实证明了干气密封的改造是成功的。
表1 干气密封改造前运行参数
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄露量/(NL/min)
驱动端二级泄露量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
0：00
9401
121.2
124.5
0.102
3765.12
3729.68
122.32
112.36
2：00
9398
123.4
125.3
0.102
3765.12
3733.25
121.36
111.23
4：00
9400
131.0
134.6
0.103
3768.34
3728.34
124.11
113.92
6：00
9403
134.2
136.5
0.101
3763.25
3731.86
123.56
114.15
8：00
9402
128.6
138.7
0.102
3761.32
3728.49
123.76
113.26
10：00
9402
129.5
136.5
0.099
3764.69
3729.67
124.62
112.89
12：00
9399
127.2
132.4
0.103
3760.58
3730.47
120.86
112.48
14：00
9397
128.6
124.8
0.103
3761.43
3734.26
121.71
111.87
16：00
9401
125.7
129.5
0.102
3761.36
3735.29
122.38
111.32
18：00
9401
138.2
134,浙江车间降温.2
0.102
3769.98
3726.15
121.35
112.36
20：00
9403
142.1
140.2
0.098
3768.61
3728.19
122.64
112.67
22：00
9499
143.2
144.6
0.099
3761.47
3729.92
123.14
113.05
表2 干气密封设计参数
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄漏量/(NL/min)
驱动端二级泄漏量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
—
9000
358.3
358.3
0.2
＜5516.8
＜5516.8
＜183.3
＜183.3
表3 干气密封改造后标定参数（共标定6天）
时间
转速/（r/min）
驱动端一级泄漏量/(NL/min)
驱动端二级泄漏量/(NL/min)
二级密封气压力/MPa
驱动/非驱动端密封气流量/(NL/min)
驱动/非驱动端二级密封气流量/(NL/min)
FIA3846
FIA3847
PIA3841
FIA3840
FIA3841
FIA3846
FIA3847
14：20
8800
261.4
229.33
0.121
3758.6
3776.8
133.74
124.64
18：40
9100
271.46
237.2
0.119
3759.2
3775.2
130.79
122.79
19：00
9100
267.99
235.24
0.112
3752.6
3780.2
131.26
122.95
9：30
9398
258.4
229.33
0.109
3748.6
3765.2
133.1
123.64
10：30
9400
256.62
227.38
0.115
3755.6
3758.3
132.78
123.15
15：30
8804
267.1
231.31
0.115
3760.5
3764.9
129.05
121.7
9：00
8804
261
241
0.124
3768.2
3787.2
130.65
117.46
14：00
9000
287.7
255.7
0.112
3725.2
3758.6
120.39
112.04
11：00
9010
293.22
260.16
0.118
3734.6
3798.2
118,厂房通风.96
110.16
13：10
9005
308.42
270.5
0.117
3758.2
3764.8
109.44
103.6
15：00
9006
309.9
273.03
0.115
3748.2
3748.9
110.28
104.13
10：10
9400
267.1
242.89
0.118
3768.6
3769.7
129.15
117.1
17：00
9600
277.18
256.73
0.111
3774.2
3788.3
125.7
112.69
8：25
9200
254.3
254.2
0.121
3770.6
3773.2
121.4
108.6
6 注意事项（1）只有当机组处于静止状态而且系统无压力的情况下才能对干气密封进行处理；
（2）密封安装之前，对干气密封的浮动性进行检查：① 密封周向自由度检查；② 密封轴向自由度的检查（如果密封质量很大，弹簧力不能克服密封静件的重量，使得静件不能恢复原位，这时可以将密封侧放，用手均匀压密封动件，密封可以恢复到原位）。
（3）密封系统在安装时，必须保证管线、土形槽清洁。
(4)主密封气密封室压力至少大于一级排气压力0.03 MPa（G）；级间（二级）密封室压力至少大于级间排气压力0.03 MPa（G）。
(5)开机前必须投用干气密封，停机时先停润滑油，后停干气密封，防止润滑油进入干气密封系统中，停机时，密封腔降压速度不超过0.5MPa/min。
(6)开机前投用蒸汽伴热，停机后再停蒸汽伴热。
(7)在开机过程中，不宜低转速运行时间太长，在正常运转中，应该保持转速恒定，调转速时尽可能缓慢操作，以避免转速波动太大对干气密封产生不良的影响。在任何情况下干气密封被反向充压，均可能造成密封的损坏，进入密封的气体应清洁、干燥并气量充足，以保证密封的最佳性能，延长密封的使用寿命，过大的振动与串动将影响密封的性能甚至损坏密封。
7 结论
装置开车后，经过3个月的运行，此密封运行情况良好， 该套干气密封的成功应用，也标志着干气密封国产化改造初步告捷，表明国内干气密封厂家有能力打破此领域国外技术垄断。此项目研发成功后，将为其它循环氢压缩机提供可靠的密封，为国产干气密封在高压离心压缩机上面的应用奠定基础，从而彻底解决高压干气密封长期依赖进口的局面，为填补国内此领域空白做出重要贡献。
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