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热功联产汽轮机在甲醇生产装置中应用摘要 本文介绍了热功联产汽轮机在甲醇生产装置中的应用，分析了其运行效果，以期对生产装置实现节能降耗、挖潜增效，达到经济运行提供参考。 关键词 甲醇生产；汽轮机；节能降耗 中图分类号TM311 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）68-0148-02 1 概述 濮阳龙宇化工有限责任公司，年产20万t甲醇装置气化单元，采用国内拥有自主知识产权的首套粉煤加压气化技术（HT-L）；合成单元则采用西德鲁奇低压法双塔合成工艺，合成汽包副产3.5MPa中压蒸汽，并入1.2MPa蒸汽管网，减压后为低温甲醇洗、二甲醚、精馏等工序提供低压蒸汽。为充分利用合成中压蒸汽热能，使生产装置实现节能降耗、挖潜增效，濮阳龙宇化工有限责任公司于2010年10月新上一套热功联产汽轮机，同年12月投入使用。目前汽轮机运行工况稳定，已产生了较为可观的经济效益，现就其先进技术应用及产生的经济效益进行分析总结。 2 合成工艺流程 本装置合成工序有两套独立的合成回路，一套为原有老系统，一套为新增系统，新老系统的流程基本一致，在此仅以新系统为例： 从压缩工段合成气混合罐（F0203）来的合成气（H2 56.42%、N2 16.85%、CO 17.64%、CO2 6.55%、CH4 2.54%）经入塔预热器（C0302）预热至225℃后由顶部进入管壳式甲醇合成塔（D0302），在铜基触媒的作用下，CO、CO2和H2反应生成甲醇和水，同时还有少量的其它杂质的生成。合成塔出塔气（H2 51.53%、N2 19.16%、CO 13.28%、CO2 8.37%、CH4 3.31%、CH3OH 4.35%）经入塔气预热器和入塔气换热后，温度由225℃降至约91℃，再经甲醇水冷器（C0304）冷却至40℃，此时出塔气中的甲醇绝大部分被冷凝下来，然后进入甲醇分离器（F0302）将粗甲醇分离下来，出分离器的气体一部分作为循环气送至压缩工段，另一部分作为驰放气排放，以维持合成回路中惰性气体的含量，排出的驰放气送往变压吸附制氢装置，回收氢后的尾气送转化炉作为燃料。 分离出来的甲醇进入闪蒸槽（F0304）大部分溶解在粗甲醇中的气体在此被闪蒸出来，闪蒸后的粗甲醇直接送至精馏工段，闪蒸气则与变压吸附制氢装置的解吸气混合作为转化炉燃料气。 3 汽轮机发电操作规程 濮阳龙宇采用青岛华捷透平动力有限公司的背压式汽轮机，将合成副产蒸汽进行梯阶利用，进汽压力3.0MPa，排气压力1.27MPa，额定进汽流量是16t/h，驱动一台轴功率为400kW发电机，向内部6 000V电网返送355kW电负荷。 本汽轮机主要性能特点 1）主体结构新颖、先进、可靠；整机体积小、重量轻，在同样功率下，整机重量级体积仅为国内同类机组的1/3；2）机组采用HJ系列调速器，其优良的调节性能完全可以保证机组安全连续稳定运行；3）本机组采用先进的“三选二”自动超速保护控制装置（ETS），该保护装置动作准确可靠。既可以在现场紧急停机，并可以在线试验。ETS系统可按入用户的DCS系统；4）常规机组无专门的润滑系统和冷却系统。从而使整个机组运行可靠、操作简单、维护简便；带有减速箱的汽轮机机组配有油箱、冷油器、油泵、滤油器等强制润滑系统；5）动静叶片采用新型高效型线；6）机组安装简单、检修方便、启动迅速，适用于驱动水泵、油泵、电机、风机、压缩机和发电机等。 3.2 主要技术性能 1）汽轮机转速调整范围为额定转速的30%~150%；2）汽轮机单机空负荷运行时，其振动值小于0.02mm；在额定负荷下运行时，其振动值小于0.07mm；3）汽轮机超速保护动作转速为3 160rpm；4）产品符合中国及国际通行标准。 3.3 汽轮机结构说明 1）汽缸：汽轮为铸钢结构，具有水平中心面，进汽口和排汽均在汽缸下半，汽缸通过法兰与前后轴承座联接，后轴承座中心为机组热膨胀死点。汽缸底部设有疏水口；2）喷嘴组及转向导叶：喷嘴组为焊接式结构，转向导叶为组装式，喷嘴组与转向导叶环由螺栓固定在喷嘴室上；3）叶轮与转子：叶轮为双列复速级结构，两排叶片镶在叶轮上，叶轮与主轴采用套装结构，主轴通过联轴器对外输出力矩；4）轴承：径向轴承为滑动式轴承，采用强制润滑；5）汽封：汽封采用迷宫式半接触式炭精汽封结构，汽封环与安装在汽缸体上的汽封体采用端面密封；汽封环与套装在主轴上的汽封套筒采用圆周密封；6）主汽阀、调节汽阀：主汽阀、调节汽阀组成联合汽阀。主汽阀挂闸后，逆时针旋转主汽阀操纵座手轮即可以开启主汽阀、当超速保护装置（ETS）动作后，脱扣装置脱扣，主汽阀迅速关闭，调节汽阀由调节器通过调节连杆进行控制；7）控制器包括HJ系列调速器和超速保护控制装置（ETS）：本机超速保护