煤气化冷激气压缩机控制方案改进及实施

作者：陈俊
供稿：霍尼韦尔（中国）有限公司
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发布时间：2012-03-19

摘要：详细介绍天安合成氨项目建设过程中对煤气化冷激气压缩机控制方案的改进及实施过程。

关键词：DCS 、ESD、压缩机、防喘振控制、联锁、升速曲线、变频器

1、前言

云天化目前已经建成投产的以煤为原料、年产50万吨合成氨项目，是为云天化草铺工业园区磷复肥基地配套、为磷复肥生产提供液氨原料的项目。项目建设单位为新组建的云南天安化工有限公司，厂址位于昆明西南方向45公里处的安宁市草铺镇，东距安宁市区14公里。

天安煤气化装置中，由于壳牌干煤粉气化技术的特殊要求，采用了一台离心式压缩机（K-1301）将回流的气体打回到气化炉中段，作为气化炉的冷激气；在壳牌的设计中，此压缩机被命名为循环气压缩机，但为了更
好的区别于装置中另外的压缩机，根据物料特点，我们把它称为冷激气压缩机。

由于此压缩机前后压差不大，压比较小，同时功率也较小（1750KW ）。因此，天安选择了高压电机而没有选择汽轮机对压缩机进行拖动。整个系统由一台ABB的1750KW 的高压电机，一台3300VAC 的ABB的变频器及一台6000VAC/3300VAC变压器构成，所有控制和联锁分别由DCS和ESD完成。

2、工艺过程描述

压缩机把回流的合成气送回到气化炉，用于激冷气化炉产生的热气，将大约1500~1700°C 的热气体冷却到900 °C 以下，在此温度下，飞灰充分冷却失去“粘”性，不容易粘结。激冷气体一部分来自1500单元的陶瓷过滤器出口，另一部分来自1600单元湿洗塔的出口。

冷激气量首先取决定于气化炉所产生的合成气产量，如果需要，操作人员可以通过调整温度等参数来方便的实现不同的气化炉工况。

由于冷激气压缩机有可能不能完全提供所有的操作工况（15%-130% ）下所需要的冷激气量，所以设计了一条循环管线将过剩的冷激气返回到1600单元文丘里洗涤器入口，循环气量由压缩机防喘振控制器通过调节13FV0011 的开度进行控制。

在开工烧嘴启动后，系统一旦建立最低压力就应启动冷激气压缩机，如果压力低于最小值时压缩机将自动停车。针对压缩机自身，其振动、轴位置的偏移、轴承温度等工艺参数发生异常，都将导致压缩机停车，而压缩机一旦停车，将引发气化炉乃至整个煤气化装置的停车，同时有可能导致气化炉超温，其结果是灾难性的；由此可见，K-1301对于工艺的重要性是不言而喻的。

冷激气压缩机