干氣密封系統(tǒng)培訓(xùn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)講座

技術(shù)培訓(xùn)資料干氣密封系統(tǒng)基本原理第1頁(yè)目標(biāo)了解干氣密封（DGS）系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)方法儀表選型系統(tǒng)選型第2頁(yè)介紹約翰克蘭干氣密封是公認(rèn)透平機(jī)械密封處理方案。當(dāng)前，干氣密封已成為透平機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)配置。干氣密封包含干氣密封本體和干氣密封系統(tǒng)。干氣密封測(cè)控系統(tǒng)是干氣密封安全和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所必需。本課件意在闡述相關(guān)干氣密封操作條件和密封功效控制基本要求。第3頁(yè)干氣密封系統(tǒng)功效對(duì)提供給密封氣體進(jìn)行過(guò)濾，以除去顆粒和液體。對(duì)提供給密封氣體進(jìn)行控制，以滿(mǎn)足密封對(duì)氣體壓力、流量和溫度要求。經(jīng)過(guò)對(duì)密封氣或密封泄漏氣壓力、流量等參數(shù)測(cè)量來(lái)監(jiān)測(cè)密封運(yùn)行情況。第4頁(yè)基本術(shù)語(yǔ)DGS–

干氣密封（Drygasseal)內(nèi)側(cè)密封或主密封外側(cè)密封或輔助密封機(jī)內(nèi)迷宮或壓縮機(jī)迷宮中間迷宮外側(cè)迷宮隔離密封第5頁(yè)基本術(shù)語(yǔ)工藝氣體密封氣體緩沖氣體隔離氣體第6頁(yè)概述干氣密封測(cè)控系統(tǒng)視以下情況而不一樣...

密封布置方式

設(shè)計(jì)理念安全要求壓縮機(jī)廠(chǎng)商習(xí)慣用戶(hù)習(xí)慣

對(duì)事故和操作特征研究水平

第7頁(yè)干氣密封布置方式單端面串聯(lián) -帶/不帶中間迷宮 -帶/不帶緩沖氣進(jìn)氣

雙端面(背靠背或面對(duì)面)三級(jí)串聯(lián)

-帶/不帶中間迷宮

-帶/不帶緩沖氣進(jìn)氣雙端面(背靠背或面對(duì)面)＋單端面第8頁(yè)單端面密封靜止組件旋轉(zhuǎn)組件軸承第9頁(yè)雙端面干氣密封隔離氣高點(diǎn)放空主密封氣緩沖氣工藝氣軸承油第10頁(yè)串聯(lián)密封軸承工藝氣N2

隔離氣過(guò)濾后

工藝氣一級(jí)放火炬二級(jí)放空第11頁(yè)帶中間迷宮串聯(lián)密封N2

隔離二級(jí)放空N2

緩沖一級(jí)放火炬過(guò)濾后

工藝氣工藝氣軸承第12頁(yè)干氣密封測(cè)控系統(tǒng)干氣密封測(cè)控系統(tǒng)由以下幾部分組成：密封氣供給與控制一級(jí)密封泄漏監(jiān)控與排放緩沖氣供給與控制二級(jí)放空隔離氣供給與控制注:依據(jù)密封布置方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)配置。第13頁(yè)系統(tǒng)配置干氣密封布置方式系統(tǒng)密封氣一級(jí)排放緩沖氣(串聯(lián)密封)緩沖氣(雙端面密封)二級(jí)放空隔離氣STTBDYYYYYYYNNNYNNNNYNYYYYYYYS–

單端面T–

串聯(lián)D–

雙端面TB–

帶中間迷宮串聯(lián)Y-YesN-No第14頁(yè)密封氣－系統(tǒng)提供清潔和干燥氣體密封氣不含固體顆粒和液體保持適當(dāng)壓力、溫度和流量第15頁(yè)密封氣－起源壓縮機(jī)出口氣體壓縮機(jī)段間氣體外部氣體第16頁(yè)密封氣－質(zhì)量

密封氣過(guò)濾–

小于3um (過(guò)濾)溫度應(yīng)最少高于露點(diǎn)溫度10℃以上 (保溫/蒸汽伴熱或電加熱)密封氣無(wú)液 (凝聚式或Knockout預(yù)處理過(guò)濾器)第17頁(yè)密封氣－控制保持與平衡管壓差在0.3barg以上。 (壓力控制)保持機(jī)內(nèi)迷宮間隙最大時(shí)最小氣流速度為5m/s。 (流量控制)壓力與流量組合控制 (壓力控制+流量控制)預(yù)防未過(guò)濾氣體進(jìn)入密封腔第18頁(yè)密封氣–壓力控制PDIT取自壓縮機(jī)平衡管取自密封氣進(jìn)氣管差壓遠(yuǎn)傳P平衡差壓控制器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡壓差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)差壓控制閥PI-1FI-2FI-1流量計(jì)(可選)從過(guò)濾器來(lái)密封氣第19頁(yè)密封氣–壓力控制P平衡P密封P密封P密封>P平衡壓差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)PI-1FI-2FI-1示例:P吸氣:20barg，40℃P排氣:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2處流量=一級(jí)密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)迷宮泄漏量(@20.3barg(0.3bar壓差)&70℃，9000rpm)P吸氣P排氣9000rpm流量計(jì)(可選)第20頁(yè)密封氣–流量控制PI-1PDI顯示/開(kāi)關(guān)/遠(yuǎn)傳來(lái)自壓縮機(jī)出口氣體/外供氣體FI-2FI-1球閥或針閥調(diào)整流量FI–

流量計(jì)監(jiān)測(cè)密封氣流量調(diào)整流量控制閥確保迷宮處氣流速度最少5m/s第21頁(yè)密封氣–流量控制P平衡P密封P密封P密封>P平衡FI-2FI-1示例:P吸氣:20barg，40℃P排氣:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2流量=一級(jí)密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)迷宮泄漏量(@流向機(jī)內(nèi)平均氣流速度大于5m/s)P吸氣P排氣9000rpm第22頁(yè)密封氣–流量控制必須保持足夠密封氣壓力，確保壓縮機(jī)工

作時(shí)經(jīng)過(guò)最小間隙處向機(jī)內(nèi)平均氣流速度

大于

5m/s，以預(yù)防工藝氣向外擴(kuò)散。

保持充分密封氣流量。

保持正壓以防壓縮機(jī)腔體內(nèi)未過(guò)濾

工藝氣體流向密封腔

P平衡P密封P密封P密封>P平衡FI-2FI-1P吸氣P排氣第23頁(yè)密封氣–控制預(yù)防未過(guò)濾氣體進(jìn)入密封腔保持與平衡管壓差在0.3barg以上。 (壓力控制)保持機(jī)內(nèi)迷宮間隙最大時(shí)最小氣流速度為5m/s。 (流量控制)孔板流量調(diào)整閥第24頁(yè)密封氣–控制壓縮機(jī)操作工況–

改變范圍大瞬時(shí)工況(開(kāi)啟和停車(chē))正常操作工況靜態(tài)工藝引發(fā)改變(吸氣&排氣壓力/溫度)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速改變密封氣源改變第25頁(yè)密封氣–控制壓縮機(jī)操作工況–

改變范圍大流量控制–改變孔板大小流量控制–

調(diào)整閥開(kāi)度流量控制–

保持足夠正壓差以取得所需最小氣流速度因?yàn)閴嚎s機(jī)操作工況范圍改變大，當(dāng)

簡(jiǎn)單流量控制系統(tǒng)不能滿(mǎn)足上述要求

時(shí)，密封氣供給應(yīng)該采取差壓控制。第26頁(yè)密封氣–壓力&流量控制PDIT取自壓縮機(jī)平衡管取自密封氣進(jìn)氣管差壓遠(yuǎn)傳P平衡差壓調(diào)整器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡差壓調(diào)整閥PI-1FI-2FI-1流量調(diào)整閥第27頁(yè)密封氣–監(jiān)測(cè)流量顯示

監(jiān)測(cè)密封氣流量

試車(chē)時(shí)能夠采取差壓報(bào)警（低報(bào)）

當(dāng)密封氣壓力降低時(shí)報(bào)警差壓報(bào)警（高報(bào)）監(jiān)測(cè)密封氣過(guò)濾器或凝聚式預(yù)處理過(guò)濾器可選壓力顯示－密封氣供氣壓力&PDCV后壓力溫度顯示－密封氣溫度第28頁(yè)一級(jí)泄漏/放空在全部工況下，包含密封失效，以一個(gè)安全和可接收方

式來(lái)處理密封氣泄漏。保持高于火炬線(xiàn)正壓力。預(yù)防從火炬線(xiàn)來(lái)反壓。監(jiān)測(cè)一級(jí)密封運(yùn)行狀態(tài)。在密封失效時(shí)產(chǎn)生停車(chē)信號(hào)。第29頁(yè)一級(jí)泄漏/放空PI-5FI-4到火炬P火炬PI-6FI-5PT-2PT-1高高聯(lián)鎖LHL高報(bào)P泄漏P泄漏高高聯(lián)鎖高報(bào)ROROP泄漏>

P火炬一級(jí)泄漏到火炬FI-4&5,一級(jí)密封泄漏量RO-在排放線(xiàn)產(chǎn)生背壓PI-5&6,壓力顯示，監(jiān)測(cè)一級(jí)泄漏壓力PT-1&2，壓力遠(yuǎn)傳，提供4～20mA信號(hào)到DCS.泄漏高報(bào)警泄漏高高報(bào)，壓縮機(jī)聯(lián)鎖HHH第30頁(yè)一級(jí)泄漏控制PI-5FI-4到火炬PT-1HLP泄漏高高聯(lián)鎖高報(bào)RO限流孔板：依據(jù)正常泄漏量確定孔板尺寸當(dāng)泄漏量快速增加時(shí)產(chǎn)生背壓流量計(jì)：測(cè)量正常流量監(jiān)測(cè)密封流量流量高/低報(bào)警止回閥：預(yù)防反壓確保流動(dòng)方向壓力遠(yuǎn)傳：密封泄漏較大時(shí)高報(bào)密封失效時(shí)高高報(bào)聯(lián)鎖第31頁(yè)緩沖氣系統(tǒng)提供工藝氣與環(huán)境之間有效隔離帶中間迷宮串聯(lián)布置方式采取降低一級(jí)密封泄漏濃度緩沖氣應(yīng)為惰性氣體（通常為氮?dú)猓┚彌_氣源必須可靠緩沖氣質(zhì)量應(yīng)與密封氣一樣緩沖氣含氧濃度應(yīng)小于10％第32頁(yè)緩沖氣–系統(tǒng)

（帶中間迷宮串聯(lián)）PIFIHLP緩沖FI,

二級(jí)密封緩沖氣流量PI,

緩沖氣壓力顯示二次放空工廠(chǎng)氮?dú)獾獨(dú)膺^(guò)濾器P火炬PIFI-5P泄漏ROP

泄漏>

P火炬P緩沖>P泄漏>P火炬示例:P火炬:1bargP泄漏:1.2bargP緩沖:1.5bargFI

流量=二級(jí)密封泄漏量

+經(jīng)過(guò)中間迷宮泄漏量

壓力控制第33頁(yè)緩沖氣–系統(tǒng)

（帶中間迷宮串聯(lián)）PIFIHLP緩沖FI,

二級(jí)密封緩沖氣流量PI,

緩沖氣壓力顯示二次放空工廠(chǎng)氮?dú)獾獨(dú)膺^(guò)濾器P火炬PIFI-5P泄漏ROP泄漏>

P火炬P緩沖>P泄漏>P火炬示例:P火炬:1bargP泄漏:1.2bargP緩沖:氣量應(yīng)充分，保持迷宮處5m/s氣流速度FI

流量=二級(jí)密封泄漏量+經(jīng)過(guò)中間迷宮泄漏量(基于5m/s)流量控制第34頁(yè)緩沖氣–控制

(雙端面DGS)FIHLP緩沖FI,

緩沖氣流量PDI,緩沖氣差壓顯示PDCV–

差壓控制閥外供氮?dú)獾獨(dú)膺^(guò)濾器P緩沖>P參考PDCPDIPDCVP參考第35頁(yè)二次放空PIFIHLP緩沖二次放空工廠(chǎng)氮?dú)獾獨(dú)膺^(guò)濾器密封外泄漏氣應(yīng)經(jīng)過(guò)管道引至安全區(qū)域。采取氮?dú)庾骶彌_氣，外側(cè)密封泄漏氣二次放空是