沈鼓集团LNG离心压缩机组汇报
蒸汽离心压缩机技术研究_牛大勇
蒸汽离心压缩机技术研究 Study of Steam Compressor Technology 牛大勇 成正朝/沈阳鼓风机(集团)有限公司【摘要】简介了蒸汽离心压缩机叶轮的特殊性及主要性能、结构参数;指出了技术关键及创新点。
与国外同类机组性能做了比较。
最后对经济效益进行了分析。
关键词:离心式压缩机 蒸汽 设计A bstract:The particularity,main function and structural parameter of steam centrifugal com pressor impeller are briefly introduced.Technical key and creation are pointed parison w ith interna-tional similar unit is done.Analysis of economic ben-efit is carried out finally.Key words:C entrifugal compressor Steam Design一、概述锦西天然气化工有限责任公司从法国GECALSTHOM公司引进的苯菲尔蒸汽压缩机(年产30万吨合成氨装置中的关键设备)国家投资9062646.68元,从1993年8月开始运转至1995年初,经常发生振值升高、轴瓦烧蚀、叶轮迎汽面减薄、叶片被冲蚀掉块等现象,期间停车30余次。
从1995年至2001年4月,一直无法投入正常使用。
其中先后更换过转子和齿轮等主要部件,维修费用共计900余万元。
不仅严重影响了正常生产,同时也造成了巨大的经济损失。
因此该公司决定与我公司合作对该机组进行国产化改造,并列入国家经济贸易委员会科研计划。
该机组压缩介质为湿饱和水蒸气混合微量的二氧化碳,进气温度为100℃,介质从前端储气罐进入压缩机经压缩后进入主流程,且要求蒸汽温度不得高于220℃。
合成氨厂大型离心压缩机组运行总结
孟少林 ( 安徽昊源化工集团有限公司ꎬ 安徽阜阳 ２３６０５６)
摘 要: 项目采用 ２ＢＣＬ５２９ ＋ ３ＢＣＬ４５９ / Ａ 型大型离心式压缩机组装置ꎬ主要介绍了压缩机及汽轮机的工作
原理、主要设计参数、主要设备、优化改进、系统运行的问题及处理等情况ꎮ 针对存在问题进行了增加氮气缓冲 罐ꎬ配复热氮气ꎬ将射汽抽气器改为射水抽气器等技术改进ꎮ 装置自开车至今运行平稳、噪音小、产品无污染、运 行及维护费用较低ꎬ能够保证机组长周期安全稳定运行ꎮ
新鲜气参数:流量为 ６７ ９８７ ｍ３ / ｈ( 标态) ꎬ压 力约为２. ９３１ ＭＰａꎬ温度为 ３０ ℃ ꎮ ３. ２ 循环气
循环气来自合成装置ꎬ主要为氢气、氮气及少 量未被冷凝分离的氨气ꎮ
循环气的组分为 Ｈ２ :７１. ５６％ ꎬＮ２ :２３. ８８％ ꎬ ＣＨ４ :０. １２３％ ꎬＡｒ:１. １０％ ꎬＮＨ３ :３. ２５％ ꎮ
２ 工作原理
２. １ 离心式压缩机的工作原理 在蒸汽透平的驱动下ꎬ离心式压缩机的主轴
带动叶轮旋转ꎬ气体自轴向进入ꎬ叶轮流道中的气
体受叶轮作用随叶轮一起旋转ꎬ并以很高的速度 被离心力甩出叶轮ꎬ进入流通面积逐渐扩大的扩 压器中ꎬ此时气体的速度降低而压力提高ꎬ然后由 弯道导入下级ꎬ导流器再把从弯道来的气体按一 定方向均匀地导入下级叶轮继续压缩ꎬ通过一级 一级地提高压力ꎬ直到额定的压力要求ꎮ 压力提 高的同时介质气体的温度也升高ꎬ设置段间冷却 器来降低压缩气体的温度ꎬ尽量减少压缩功ꎮ
循环气参数:流量为 １８２ ０１３ ｍ３ / ｈ ( 标态) ꎬ 压力约为 １４. １６０ ＭＰａꎬ温度为 ２８ ℃ ꎮ
作者简介:孟少林(１９９０—) ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ主要从事化工设计工作
沈阳鼓风机集团离心压缩机生产质量管理研究
沈阳鼓风机集团离心压缩机生产质量管理研究作者：王子强来源：《环球市场》2017年第05期摘要：第一台离心压缩机是在19世纪初研制成功的，至今也有上百年的发展历史；原始的离心压缩机的性能和结构及技术相对简单，仅具备空气增压功能，当做空气动力机使用，主要运用于冶金行业，以钢铁厂内使用的高炉鼓风机为典型代表，采用离心压缩机来提高冶金的冶炼强度。
离心压缩机是衡量一个国家机械装备和制造业水平高低的重要标准。
在重大化工行业和气体装置输送以及石油液化等相关产业离心压缩机扮演者重要的角色，是工业生产活动设备的关键，其优势在于能提供压缩气体并且高效和节能，是工业生产中必不可少的核心装备。
本次研究主要着眼于离心压缩机构造的历史发展状况，深入分析离心压缩机的种类和不同结构形式的特征，并对其结构和发展方向作出进一步的探讨和总结，作为化工生产设备必不可少要素的离心压缩机，加大对其关注度是很有必要的。
关键词：沈阳；鼓风机；离心压缩机；生产质量现代科技和经济的发展推动了气体和转子动力学、工程热力学、动力学以及材料学等理论知识的创新和发展，进而为现代加工制造工艺和安全防护等技术的不断成熟和发展提供了充实的理论依据，特别是计算机技术在各行业和各领域得到推广和应用。
与此同时，我国的石油产业以及炼化和化肥等化工产业也得到了前所未有的飞跃和发展，伴随着可持续发展理念的发展和相关政策的出台，对涉及生产易燃、易爆以及有毒等特殊气体的化工等产业的排放量和耗能提出了更高的要求。
离心压缩机在化工领域是必不可少的生产和核心装备，其性能的高低直接影响到相关产业的生产效率，在新形势下离心压缩机的技术遇到了挑战，在一定程度上也促使了离心压缩机技术的向前发展，其相关的设备种类和结构呈现多样化和复杂化趋势，同时其规模也进一步扩大，具有越来越高的适用压力和性能。
结合我国离心压缩机的发展历程特点，本文主要探讨和分析沈阳鼓风机集团的离心压缩机生产质量和管理机制，同时，阐明了沈阳鼓风机集团离心压缩机生产管理的不足，并针对其问题提出相关改进措施，为后期研究提供有效的参考依据。
行者无疆沈鼓自主研制10万空分压缩机开启实现重大技术装备国产化历史突破新征程
行者无疆沈鼓自主研制10万空分压缩机开启实现重大技术装备国产化历史突破新征程佚名【期刊名称】《风机技术》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】6页(P6-11)【正文语种】中文2013年12月25日，沈鼓集团与神华宁煤集团、杭州杭氧签署了10万空分装置首台国产化空分压缩机组的合作协议，这标志着沈鼓集团开启了实现重大技术装备国产化历史新突破的豪迈征程，成为继西门子、曼透平之后，世界上少数几个能够研制10万空分压缩机的企业。
一、蓄势待发我国是一个"缺油、少气、富煤"的国家，其能源资源特点决定了煤炭在一次能源中的重要地位。
最新消息显示，我国目前石油进口依赖已经达到60%，随着我国石油和天然气对外依存度的不断提高，发挥煤炭资源优势，进行煤炭清洁开发和利用，成为我国石油和天然气替代战略的必然选择。
煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，与能源、化工技术结合，形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。
在国家的“十二五”规划中，明确提出有序开展煤制天然气、煤制液体燃料和煤基多联产研发示范，稳步推进产业化发展，预计到2015年煤制油的生产规模将达到1 200万吨/年，2020年将达到3 300万吨/年。
作为煤化工的核心设备，一套400万吨/年煤间接液化制油装置，需要制氧量120万Nm3/Hr的空分岛，12套10万空分(即10万Nm3/h制氧量)空气压缩机配套。
到2015年，国家已批准和待批准的煤化工项目，需要此类规模的空分压缩机70台（套）以上。
同时空分压缩机又广泛应用于煤化工、化肥、炼油等领域。
可见，开发大型空分装置用压缩机组对支持我国能源战略发展具有重要意义。
神华宁夏煤业集团400万吨/年煤炭间接液化项目是国家确定的两个煤制油示范工程项目之一，该项目是超大型项目，是迄今为止全球一次建设规模最大的煤制油项目，投资巨大、工艺技术复杂、技术集成难度大、项目集群范围广、技术创新点多，大量的工程化课题尚属世界性难题，建设难度很大。
大型空分装置离心式压缩机振动故障分析及处理【专业版】
大型空分装置离心式压缩机振动故障分析及处理【专业版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）大型空分装置离心式压缩机振动故障分析及处理张立发翟所斌/沈阳鼓风机（集团）摘要:针对大型空分装置的空压机+氮气增压机压缩机机组振动故障进行分析,诊断出振动故障的原因，准确地找出了故障源：在中压缸推力侧振动值突然升高，是由于转子不平衡引起的振动；在增速机输出侧振动值突然升高，是由于联轴器故障引起的振动。
关键词：离心式压缩机；振动；故障分析中图分类号：TTH452 文献标识码：B文章编号：1006-8155（2021）03-0000-00Analysis and Treatment for Vibration Fault in Centrifugal Compressor of Large-scale Air Separation Plant Abstract:According to the analysis on vibration fault in compressor unit with air-compressor and nitrogen booster of large-scale air separation plant, the reason for vibration fault is diagnosed and the fault source is accurately found out. The reasons for the vibration value abruptly rising in thrust side of medium pressure cylinder and in outlet side of increasing gear are due to the vibration caused by unbalancing rotor and fault coupling respectively.Key words: centrifugal compressor; vibration; fault analysis0 引言空分装置为化工企业的主要装置，空压机又是空分装置主要设备，空压机长期稳定运行，才能确保空分装置为其它工艺系统装置提供氧气及氮气。
沈鼓集团LNG离心压缩机组汇报
二、200万方/天LNG项目
200万方/天LNG冷剂压缩机组
（一） 冷剂压缩机技术方案
（二）
机组配置
（三）
技术关键
一、冷剂压缩机技术方案
低压缸-MCL1004
压缩机 电机 增速箱 干气密封 联轴器 变频器 工况 进口压力 MPaA 进口温度℃ MCL1004 4极电机 渐开线磨齿 串联带中间迷宫 膜盘/叠片联轴器 IGBT逆变电压源型结构 正常工况 0.388 32 105％负荷工况 0.388 32 压缩机 电机
润滑油站 排烟风机
润滑油泵B电机
油箱电加热器
油箱电加热器
控制室
说明
工艺气管路 电缆 油管路 仪表空气 沈鼓不供货设备 沈鼓供货范围内设备
MCC
变压器 配电室 操作站
UCP
UPS DCS 工程师站 SIS
(ITCC)
打印机
二、机组配置
高压缸-防喘振回流至段间冷却器入口
压缩机气路系统
出口
分 离 罐 分 离 罐
压缩机工作点
流量Q-功率N曲线
三、技术关键
低压缸MCL1004－布置图
15MW 电机
增速箱
低压缸MCL1004
三、技术关键
高压缸BCL605－布置图
16MW 电机
增速箱
高压缸BCL605
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-低压缸-MCL1004
一阶临界转速2818rpm
三、技术关键
低压缸MCL1004
高压缸BCL605
入口
分 离 罐
低压缸-防喘振回流至低压缸入口分离罐
二、机组配置
蓄 能 器
启动备用油泵
润滑控制油路系统 高位
西气东输二期关键装备国产化获突破——沈鼓集团成为该工程大型压缩机主要供货商
解 到， 沈鼓集 团为西气 东输二期工程 长输管 线研发 的关键 设备大型压
缩机 组获得用户单位一 一中国石油天 然气 集团公司的支持， 将在 西气 东 输二期工程 中与美 国ＧＥ 公 司一起 ， 成 为该工程增 压站大型 压缩机主要
供货商 。
此前， 在４ 月１ ７ Ｈ， 国家能源 局在沈阳召开了天然气长输管道关键设 备国产化 工作会议 。 在这次会议 上 ， 中国石油天然气集 团公司介绍 了长
Ｉ
Ｉ
Ｉ
●
Ｉ
，
…
会， 促进 产品结 构升级 和优化 ， 推动企
近 日， 记者在沈阳鼓 风机 （ 集团 ） 有限公司 （ 文中简称 沈鼓集团 ） 了
业 技 术进步， 提高 自主创新 能力。 这 对
保障 国家能源安全 、 降 低成本和工程造
价、 拉动 内需 ， 以及 落实国 务院关于装 备制造 业调 整和振 兴规 划都 具 有重大
西气东 输 二期 关 键 装备 国产化 获 突破
沈鼓集 团成为该工程大 型压缩机主要供货商
一 记者／ 邵振伟
步 走” 战略 ， 中石油将 带动 沈鼓集 团全
力以赴分期推进 国产化 ， 逐步增 加国产
化 比重。 难 能可贵的是 ， 这 些进展 是同
国际一流企业在同一个标准上进行的。
国家 发 展 改革 委 昌 Ｊ 主任 、 国家 能 源 局局长张 国宝表示 ， 西气 东输 二期 工
货， 今年３ 月， Ｇ Ｅ 公司再次 中标世界最大 的天然 气输送 工程 ， 成为中国第二条西
同时， 大 型关键设备 国产化也有了 一些实质性 的进展， 比如 长输管
线多年没有得到解 决的大 型压缩机组 ， 在西气东输 二期工程中采取 “ 三
9--西安陕鼓动力股份有限公司陕鼓LNG压缩机组介绍-简略版
储存与运输系统
LNG储罐或储槽 LNG槽船或槽车
LNG液化工艺简介
按照流程特性分4大类
复叠式循环制冷工艺 Cascade flow
其它工艺
膨胀制冷循环工艺 Expander flow
混合冷剂制冷循化工艺 MRC flow
1）复叠式(阶式)制冷循环工艺
制冷 循环
经典复叠制冷循环
经典复叠制冷循环是用丙烷（丙烯）、乙 烯（乙烷）、甲烷为冷剂组成的三个制冷 循环的叠合，使原料气在多个温度等级的 制冷剂中获取冷量，从而使其冷却和液化。 由于各级制冷温度与原料气的冷却曲线接 近，因此能耗较低，该工艺操作适应性强， 易于按期开车投产，达到预期效果，但配 置较复杂。
组织结构
西安陕鼓动力股份有限公司
董事会秘书
股东大会 董事会
监事会
薪酬与考核委 员会
提名 委员会
总经理
西安陕鼓工程技术有限公司
西安陕鼓通风设备有限公司
控
西安陕鼓铸锻有限责任公司
参
股 公 司
唐山陕鼓气体有限公司
股
徐州陕鼓工业气体有限公司
公 司
渭南陕鼓气体有限公司
石家庄陕鼓气体有限公司 西安陕鼓节能服务科技有限公司
•无色无味，主要成份是甲烷，是一种非常清洁的能源。 其液体密度约426kg/m3 ,此时气体密度约1.5 kg/m3.爆 炸极限为5%-15%（体积%），燃点约450℃。
LNG装置的基本工艺流程
预处理（净化）系统
原料气压缩与冷却 脱碳系统 干燥系统 脱汞系统（可选）
液化系统
冷箱（板翅式换热器） 混合冷剂压缩机 冷剂储槽 分离器
4
陕鼓业绩简介
陕鼓LNG业绩简介
序 号
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可靠
推力轴承
金斯伯雷式轴承：双作用面、推力瓦块能绕其支点倾 斜，使推力瓦块能够承受变化的轴向推力
三、技术关键
设计工况-MCL1004曲线 压缩机组喘振线 流量Q-压力P曲线 从上到下分别为： 100%，95%，90%转速曲线
压缩机工作点
流量Q-功率N曲线
三、技术关键
设计工况-BCL605曲线 压缩机组喘振线 从上到下分别为： 100%，95%，90%转速曲线 流量Q-压力P曲线
16000 API617
二、机组配置
MCL1004+BCL605冷剂压缩机组组成 变频电机（两台套）
变速箱（两台套）
干气密封 联轴器和护罩 冷却器
冷剂压 缩机组
低压缸MCL1004 高压缸BCL605
控制系统
分离器 润滑控制油系统(两台套)
二、机组配置
MCL1004+BCL605 设计目标：高效率、高可靠性
入口分离器
入口
密封气
干气密封控制盘
干气密封控制盘
变频电机
联轴器
变 速 机
联轴器
变频电机
联轴器
BCL605
防喘振回流去入口分离罐
一段出口分离器
变 速 机
联轴器
MCL1004
一段出口冷却器
盘车电机 主电机空间加热器 LCP 润滑油泵A电机 事故油泵电机
润滑油站 排烟风机
润滑油泵B电机
Hale Waihona Puke 润滑油泵A电机 LCP 事故油泵电机
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-低压缸-MCL1004
二阶临界转速 10106rpm
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-高压缸-BCL605
一阶临界转速3507rpm
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-高压缸-BCL605
二阶临界转速13578rpm
三、技术关键
可靠性分析 –稳定性分析-低压缸-MCL1004
今天结合现场60万方/天和200万方/天LNG项目，特向与会领导、专家做如下
汇报
目
录
第一部分、 沈鼓集团概况 第二部分、 60、200万方/天冷剂压缩机组介绍 第三部分、 LNG典型液化流程浅析 第四部分、 重点依托项目 第五部分、 LNG冷剂压缩机业绩表 第六部分、 保障措施
第一部分、沈鼓集团概况
(ITCC)
打印机
（二）、机组配置
2MCL526压缩机组-压缩机剖面图 定子 支撑轴承
联轴器 推力轴承 支撑轴承 干气密封
2 MCL 52 6
缸内叶轮级数为6级 首级叶轮名义直径520mm 垂直剖分结构离心压缩机 2段压缩，叶轮背靠背布置
干气密封 转子
（二）、机组配置
压缩机气路系统
出口
防 喘 振 回 流 至
最小对数衰减率0.186-0.220＞0.1 I级稳定性分析合格
三、技术关键
可靠性分析 –稳定性分析-高压缸-BCL605
最小对数衰减率0.192-0.40＞0.1 I级稳定性分析合格
三、技术关键
可靠性分析 –低压缸叶轮强度分析
三、技术关键
可靠性分析 –扭振分析-低压缸MCL1004机组
三、技术关键
入口
分 离 罐 分 离 罐
分 离 罐
段
间 分 离 罐 入 口
防喘振回流至压缩机分离罐
（二）、机组配置
启动备用油泵
润滑控制油路系统 高位
PIA PT PISA PT
三取二连锁
油箱
PT
PT
过 滤 器
过 滤 器
PG PG PG
PG
PG PG
变 速 箱
变频电机
冷 却 器 冷 却 器 TG FG TG FG
润滑油站 排烟风机
润滑油泵B电机
油箱电加热器
油箱电加热器
控制室
说明
工艺气管路 电缆 油管路 仪表空气 沈鼓不供货设备 沈鼓供货范围内设备
MCC
变压器 配电室 操作站
UCP
UPS DCS 工程师站 SIS
(ITCC)
打印机
二、机组配置
高压缸-防喘振回流至段间冷却器入口
压缩机气路系统
出口
分 离 罐 分 离 罐
变频电机
变 速 机
联轴器
2MCL526
防喘振回流去一段出口分离罐
出口冷却器
出口分离罐
出口
盘车电机 主电机空间加热器 LCP
润滑油泵A电机
润滑油站
排烟风机
润滑油泵B电机
事故油泵电机
油箱电加热器
MCC
变压器 配电室 操作站
UCP
控制室
UPS DCS 工程师站 SIS
说明
工艺气管路 电缆 油管路 仪表空气 沈鼓不供货设备 沈鼓供货范围内设备
2MCL526
TG FG
FG FG
FG
TG FG
TG FG
M
TG
LG M
润 滑 油 箱
执行标准：API614 机组供油：电机、变速箱、压缩机
（二）、机组配置
干气密封系统的选型及总成设计
过滤器
PCV
过滤后的 工艺气体
FI
FI
过滤器
FI
FI
喷射器
冷剂回收
安全场所
工艺气体
（二）、机组配置
轴承的选型及总成设计
第二部分：60、200万方/天LNG冷剂压缩机组介 绍 60万方/天LNG冷剂压缩机组
（一） 冷剂压缩机技术方案
（二）
机组配置
（三）
技术关键
（一）、冷剂压缩机技术方案
压缩机 2MCL526 4极电机 渐开线磨齿 串联干气密封 设计工况 工况 进口压力 MPaA I段 0.308 II段 1.068
86.1 3928 11714
1.2029
86.3 3965 12319
出口压力 MPaA
效率% 转速rpm 轴功率kW
4.29
84.4 6592 12952
4.29
84.7 6638 13537
长径比L/D
电机功率kW 执行标准
8.766
15000 API617
长径比L/D
电机功率kW 执行标准
10.46
可靠性分析 –扭振分析-高压缸BCL605机组
三、技术关键 二、冷凝量对比
以105%工况为例（压缩性系数Z=0.989）
单位 四川空分 容器公司 冷凝量Kg/h 25057 40054 一段出口气体流量 387853 392883 气体分子量 32.747 32.115 标态体积流量 262386 271019
沈鼓集团发展历程
沈鼓始建于1934年
1952年成为我国第一家专业风机制造厂 1957年设计制造了我国第一台离心鼓风机 1959年设计制造了我国第一台离心压缩机 2003年整体转制为沈阳鼓风机（集团）有限公司 2004年5月，战略重组成立新沈鼓集团 2007年6月，全面完成企业整体改造和搬迁
压缩机工作点
流量Q-功率N曲线
三、技术关键
低压缸MCL1004－布置图
15MW 电机
增速箱
低压缸MCL1004
三、技术关键
高压缸BCL605－布置图
16MW 电机
增速箱
高压缸BCL605
三、技术关键
可靠性分析 –转子不平衡响应分析-低压缸-MCL1004
一阶临界转速2818rpm
三、技术关键
第一部分、沈鼓集团概况 工业生产总值和订货额
工业生产总值
100亿 64亿 80亿 110.07亿 121.09亿
88亿
40.26亿
2006年 2007年 2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
94.78亿
订货额
37亿 58亿 80亿 73.3亿
100亿
101.28亿
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年 2012年
沈阳鼓风机集团股份有限公司
Clean Energy
LNG离心压缩机组汇报
汇报人：沈鼓集团透平设计院
赵志玲
高级工程师
SHENYANG BLOWER WORKS GROUP CORPORATION
前
言
近年来LNG项目在我国迅速崛起，沈鼓集团紧紧抓住此契机，在设计院，用户 的大力支持下，全面展开了LNG冷剂离心压缩机组的研制工作，从最初的10万方/天、 20万方/天，30万方/天，50万方/天，到60万方/天，100万方/天，再到兴圣的200 万方/天，山东泰安的260万方/天，湖北黄冈的500万方/天LNG项目，同时与西南院 联合进行了350万吨/年的LNG研发。结合不同的LNG液化工艺流程，沈鼓集团在实际 项目的实践中不断积累经验，为每一个项目服好务。
第一部分、沈鼓集团概况 产品服务领域不断扩展
产品可为石油、化工、冶金、空分、天然气输送、液化、国防和科研等国家重点工程领域， 提供离心压缩机、往复压缩机、泵类等产品
第一部分、沈鼓集团概况
市场占有率：
离心压缩机市场占有率为85%，大型鼓风机占40%； 锅炉给水泵占30%；冷凝泵占85%；高压注水泵占50%；输油管线泵 占 80%；加氢、除焦泵占80%； 石化行业往复压缩机市场占有率为80%左右； 化肥往复压缩机占60%，军工行业往复压缩机占70%。
压缩机
TG FG
FG FG
FG
TG FG
TG FG
M
TG
LG M
润 滑 油 箱
执行标准：API614 机组供油：电机、变速箱、压缩机
二、机组配置
干气密封系统的选型及总成设计