沈鼓集团LNG离心压缩机组汇报

LNG离心压缩机组汇报沈阳鼓风机集团股份有限公司SHENYANGBLOWERWORKSGROUPCORPORATIONCleanEnergy汇报人：沈鼓集团透平设计院赵志玲高级工程师前言近年来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。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三部分、LNG典型液化流程浅析沈鼓集团概况第一部分、第五部分、LNG冷剂压缩机业绩表重点依托项目第四部分、60、200万方/天冷剂压缩机组介绍第二部分、第六部分、保障措施第一部分、沈鼓集团概况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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%。第一部分、沈鼓集团概况工业生产总值和订货额40.26亿64亿80亿88亿2006年2007年2008年2009年2010年100亿110.07亿2011年2012年121.09亿工业生产总值100亿37亿58亿80亿73.3亿2006年2007年2008年2009年2010年101.28亿2011年2012年94.78亿订货额第一部分、沈鼓集团概况第二部分：60、200万方/天LNG冷剂压缩机组介绍（一）冷剂压缩机技术方案（二）机组配置（三）技术关键60万方/天LNG冷剂压缩机组（一）、冷剂压缩机技术方案2MCL526压缩机组参数设计工况工况I段II段进口压力MPaA0.3081.068进口温度℃32.936出口压力MPaA1.0983.212出口温度℃102.2110.9效率%83.274.7转速rpm9293压缩机轴功率kW7670长径比L/D9.98电机功率kW8700KW执行标准API617压缩机2MCL526变频电机4极电机增速箱渐开线磨齿干气密封串联干气密封（二）、机组配置2MCL526压缩机组组成冷剂压缩机组变频电机2MCL526压缩机控制系统变速箱联轴器干气密封润滑控制油系统分离器冷却器（二）、机组配置联轴器变频电机变速机联轴器2MCL526沈鼓不供货设备油管路电缆仪表空气工艺气管路沈鼓供货范围内设备说明出口分离罐入口分离罐一段入口出口防喘振回流去一段出口分离罐防喘振回流去入口分离罐一段出口冷却器一段出口分离罐出口冷却器干气密封控制盘仪表空气密封气盘车电机主电机空间加热器LCP润滑油泵A电机油箱电加热器润滑油泵B电机润滑油站事故油泵电机排烟风机控制室MCC变压器配电室UCP(ITCC)操作站打印机工程师站DCSSISUPS机组设备成套配置集成图2MCL526压缩机组-压缩机剖面图定子支撑轴承干气密封支撑轴承联轴器转子干气密封2段压缩，叶轮背靠背布置首级叶轮名义直径520mm缸内叶轮级数为6级垂直剖分结构离心压缩机2MCL526（二）、机组配置推力轴承（二）、机组配置压缩机气路系统分离罐入口分离罐防喘振回流至段间分离罐入口防喘振回流至压缩机分离罐出口分离罐（二）、机组配置润滑控制油路系统润滑油箱TGLG过滤器过滤器FGTG三取二连锁PISAPTPT启动备用油泵PIA执行标准：API614机组供油：电机、变速箱、压缩机高位油箱FGPGPGPGPGPGPG冷却器冷却器FGFGFGTGFGTGFGTGPTPTFGTG2MCL526变频电机变速箱MM干气密封系统的选型及总成设计过滤器工艺气体FIFI过滤后的工艺气体过滤器PCVFIFI冷剂回收（二）、机组配置喷射器安全场所（二）、机组配置轴承的选型及总成设计可倾瓦轴承：五个活动瓦块、瓦块可绕其支点摆动，保证运转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡，运转平稳可靠支撑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推力轴承（三）、技术关键2MCL526性能曲线流量-压力曲线压缩机工作点流量-功率曲线从上到下分别为：100%，95%，90%转速曲线机组喘振线（三）、技术关键可靠性分析–转子不平衡响应分析一阶临界转速3727rpm（三）、技术关键二阶临界转速13838rpm可靠性分析–转子不平衡响应分析（三）、技术关键可靠性分析–稳定性分析（三）、技术关键可靠性分析–叶轮强度分析（三）、技术关键驱动端平均值非驱动端平均值标准轴振动μm6.1/5.610.3/10.8≤25.4支撑轴承温度℃77.6/74.284/58.1＜105内侧平均值外侧平均值标准推力轴承温度℃68.1/54.758.2/74.6＜105二、200万方/天LNG项目内蒙古兴圣200万方/天LNG项目采用单混合冷剂液化工艺，流程中包含一套混合冷剂压缩机组，为了安全、高效配置压缩机组，采用将压缩机组高低压缸分开布置、驱动的方式:压缩机机组：MCL1004+BCL605驱动机：MCL1004低压缸15MW4极变频电机BCL605高压缸16MW4极变频电机二、200万方/天LNG项目（一）冷剂压缩机技术方案（二）机组配置（三）技术关键200万方/天LNG冷剂压缩机组低压缸-MCL1004工况正常工况105％负荷工况进口压力MPaA0.3880.388进口温度℃3232出口压力MPaA1.20291.2029效率%86.186.3转速rpm39283965轴功率kW1171412319长径比L/D8.766电机功率kW15000执行标准API617压缩机MCL1004电机4极电机增速箱渐开线磨齿干气密封串联带中间迷宫联轴器膜盘/叠片联轴器变频器IGBT逆变电压源型结构一、冷剂压缩机技术方案高压缸-BCL605压缩机BCL605电机4极电机增速箱渐开线磨齿干气密封串联带中间迷宫联轴器膜盘/叠片联轴器变频器IGBT逆变电压源型结构工况正常工况105％负荷工况进口压力MPaA1.16371.1637进口温度℃3838出口压力MPaA4.294.29效率%84.484.7转速rpm65926638轴功率kW1295213537长径比L/D10.46电机功率kW16000执行标准API617二、机组配置MCL1004+BCL605冷剂压缩机组组成冷剂压缩机组变频电机（两台套）低压缸MCL1004控制系统变速箱（两台套）高压缸BCL605分离器冷却器联轴器和护罩干气密封润滑控制油系统(两台套)二、机组配置MCL1004+BCL605设计目标：高效率、高可靠性首级叶轮名义直径1000mm缸内叶轮级数为4级水平剖分结构离心压缩机MCL1004首级叶轮名义直径600mm缸内叶轮级数为5级垂直剖分结构离心压缩机BCL605二、机组配置机组设备成套配置集成图变频电机变速机MCL1004联轴器联轴器变频电机变速机BCL605联轴器联轴器干气密封控制盘干气密封回收装置密封气仪表空气干气密封控制盘干气密封回收装置密封气仪表空气出口冷却器出口分离器出口防喘振回流去一段出口冷却器一段出口冷却器一段出口分离器防喘振回流去入口分离罐入口入口分离器沈鼓不供货设备油管路电缆仪表空气工艺气管路沈鼓供货范围内设备说明LCP润滑油泵A电机油箱电加热器润滑油泵B电机润滑油站事故油泵电机排烟风机LCP润滑油泵A电机油箱电加热器润滑油泵B电机润滑油站事故油泵电机排烟风机控制室MCC变压器配电室UCP(ITCC)操作站打印机工程师站DCSSISUPS盘车电机主电机空间加热器二、机组配置压缩机气路系统分离罐入口分离罐出口分离罐低压缸-防喘振回流至低压缸入口分离罐高压缸-防喘振回流至段间冷却器入口低压缸MCL1004高压缸BCL605二、机组配置润滑控制油路系统润滑油箱TGLG过滤器过滤器FGTG三取二连锁PISAPTPT启动备用油泵PIA执行标准：API614机组供油：电机、变速箱、压缩机高位油箱冷却器冷却器蓄能器FGPGPGPGPGPG压缩机PGFGFGFGTGFGTGFGTGPTPTFGTG变频电机变速箱MM干气密封系统的选型及总成设计过滤器工艺气体FIFI过滤后的工艺气体过滤器PCVFIFI冷剂回收二、机组配置喷射器安全场所二、机组配置轴承的选型及总成设计可倾瓦轴承：五个活动瓦块、瓦块可绕其支点摆动，保证运转时处于最佳位置，不会产生油膜振荡，运转平稳可靠支撑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推力轴承设计工况-MCL1004曲线流量Q-压力P曲线流量Q-功率N曲线压缩机组喘振线压缩机工作点从上到下分别为：100%，95%，90%转速曲线三、技术关键设计工况-BCL605曲线流量Q-压力P曲线流量Q-功率N曲线压缩机组喘振线压缩机工作点从上到下分别为：100%，95%，90%转速曲线三、技术关键低压缸MCL1004－布置图15MW电机低压缸MCL1004增速箱三、技术关键高压缸BCL605－布置图16MW电机高压缸BCL605增速箱三、技术关键三、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最小对数衰减率0.186-0.220＞0.1I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＞0.1I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、技术关键可靠性分析–扭振分析-高压缸BCL605机组二、冷凝量对比以105%工况为例（压缩性系数Z=0.989）单位冷凝量Kg/h一段出口气体流量气体分子量标态体积流量四川空分2505738785332.747262386容器公司4005439288332.115271019LNG设计室5783436300431.329256690262386-256690=5696Nm3/h单位压缩机转速rpm轴功率KW效率%MCL1004BCL605MCL1004BCL605MCL1004BCL605四川空分39656475123191357586.184.8LNG设计室39656638123191353786.184.7结论：对压缩机选型影响不大，容器选型按最大冷凝量选型三、技术关键闭式叶轮整体铣制关键点：低压缸MCL1004第一、第二、第三级叶轮采用整体铣制工艺，在整块毛坯上铣制出三元流道解决方法：修改机床坐标轴限位、选用刀刃锋利、材料韧性好的刀片，减小刀具震动，保证了加工质量三、技术关键避免热变形和焊接质量缺陷、叶轮强度高、形线完全符合设计图纸要求三、技术关键动平衡技术申克H4V低速动平衡机低速动平衡：最先进的奇偶平衡方法，比按API617标准