天然气压缩机培训教材

第二章、增压站第一节、压缩机基础知识第二节、概述第三节、设备及工艺参数第四节、工艺原理及流程第五节、压缩机组面板说明第六节、发动机的控制系统第七节、操作规程第八节、维护保养第九节、常见问题分析第十节、二氧化碳自动灭火系统操作规程第二章 增压站第一节 增压站基础知识一增压目的 1.提高输气管道的起点输送压力。 2.弥补管内流体流动中的阻力损失。 3.满足天然气用户对供气压力的特殊要求。二天然气增压的特点 1.增压站的社会依托条件差 气田大都位于偏远的山区沙漠或其他不利于工程建设的地区，交通不便；供水，供电设施缺乏，社会协作和社会依托条件差。因此增加基础建设投资。 2.工作介质不清洁 从气井产出的天然气通常含有水、二氧化碳、硫化氢和固体颗粒杂质，清洁程度差。尽管增压前有气液分离和固体颗粒过滤，仍要求压缩机对气质有很强的适应能力。 3.变工况工作 在天然气生产过程中，天然气的压力、流量波动幅度大。要求天然气压缩机适应变工况操作的要求，需要选择允许进口压力变化范围宽，流量负荷变化大的机型。 4.气井分散、单井产量小 增压站选址应符合气井分散的特点，选择气井集中或气田的中间位置。三.增压站的工艺设计 增压站工艺流程设计应根据气田采气集输系统工艺要求，满足增压站最基本的工艺过程，即分离、加压和冷却。为了压缩机的启动、停车、正常操作等生产上的要求以及事故停车的可能性，工艺流程还必须考虑天然气的循环、调压、计量、安全保护、放空等。此外，还应包括为了保证机组正常运转必不可少的辅助系统（燃料气系统、自控系统、冷却系统、润滑系统、启动系统等）。 增压站由分离、增压、燃料及启动、放空五个基本单元组成。四.压缩机组的选择 1.根据增压的工况和安装地区的自然和环境条件选择（1）离心式压缩机组的优缺点离心式压缩机属于速度型压缩机，压缩机组的流量是压比、转速的函数，压缩机组的流量、出口压力可以通过转速调节来实现。但离心式压缩机具有喘振和阻塞工况的特性，流量变化幅度较小。随着压比增加，压缩机叶轮级数增加，流量范围更窄。在设计点下，压缩机组的运行效率为80%84%，在偏离设计工况时，效率降低较多。流量变化范围为70%120%。对输气量大、工况相对确定的管道压气站，离心式压缩机组经济性能优异。离心式压缩机结构简单，摩擦部件和易损件少，运行可靠，使用寿命长，运转中无往复运动，工作平稳，噪声小，无流量脉动现象。同时，它的日常维护工作量低于往复式压缩机。离心式压缩机结构紧凑、体积小、质量轻、功率大，所需台数少；辅助设施、配管也较少，占地面积小。 （2）往复式压缩机的优缺点 往复式压缩机为容积式压缩机，对流量的适应范围宽。流量变化范围为40%120%。往复式压缩机绝热效率较高，设计工况点下可达80%84%。往复式压缩机适用于小流量、流量变化幅度较大，压比高的工况。对中、小气量，不确定性较多的管道增压站，往复式压缩机组较为灵活。 往复式压缩机需要定期更换磨损件，一般在1218个月需更换，日常维护工作量大，日常维护费用高。运动有往复运动，由于动力不平衡性和气流的脉动作用，设备基础和配管等需采防振措施，噪声较大。因往复式机组热效率高，在相同输压和压比下，往复式机组燃气耗量小于离心式机组。往复式压缩机组结构复杂、体积大、功率小，所需台数多。辅助设施、配管多，占地面积大。 （3）优先使用离心式压缩机组的场合 对于气量较大，且气量波动幅度不大，压力较低的情况下宜选用离心式压缩机。当流量小时，相应的离心式压缩机的叶轮窄，加工制造困难，工作情况不稳定。特别是多级压缩的情况下，由于气体被压缩，后几级叶轮的流量更小。因此，离心式压缩机的最小流量受到限制。此外，由于离心式压缩机是先使气体得到动能，然后再把动能转化为压力能，因此比空气密度小的气体要得到同样的压缩比，必须使气体的速度更高。而这样必然导致摩擦损失的增加，因此离心式压缩机压缩低相对分子质量的气体是不利的。 （4）优先使用往复式压缩机的场合 在高压和超高压压缩时，一般采用往复式压缩机。往复式压缩机的压比通常是3：14：1，在理论上往复式压缩机压比可以无限制，但太高的压比会使热效率和机械效率下降，较高的排气温度，会导致温度应力增加。往复式压缩机综合绝热效率为0.750.85。由于往复式压缩机具有效率高、出口压力范围宽、流量调节方便等特点，在气田内部集输和储气上得到广泛应用，在输气管线上也有使用。 2根据动力配置方式选择 1）输气管道增压中常用动力配置方式 在输气管道上主要用燃气轮机，天燃气发动机以及电动机。在对压缩机组进行动力配置时应综合考虑如下几个方面：（1） 驱动机的转速应应与被驱动的压缩机转速相配，这样可以省去增速或减速齿轮箱的机械效率损失，并使结构简化。活塞式压缩机由于转速低，宜选用电动机或天然气发动机驱动。离心式压缩机转速高，可采用燃气轮机驱动。（2） 长输管道压气站的驱动机应优先考虑利用天然气做燃料，从能源利用上可省去发电和输配电过程，较为有利。在电源比较充足可靠且用电经济的场合，可选用电动机驱动。由于压缩机要求电动机转速可调，因此必须采用变频调速电动机。（3） 根据国内外燃压机组选型使用情况，结合工程的具体情况和需要，燃气轮机一般选用操作灵活、大修方便、效率较高的轻型工业燃机或航空该进型燃气轮机。（4） 所以压气站均选用相同机组和硬件配置，以便通过运行人员对设备的高度熟悉程度将运行风险和运行成本降低到最低程度，同时保证了最少的备件库存费用和最大的技术支持灵活性。3.压缩机组的的配置 （1）.满足增压过程的工艺要求，主要是指适应流量、进出站压力的变化幅度；（2）.机组的效率（3）.占地小、费用低；（4）机组的可靠性；（5）.备用率尽可能低。第二节 概述 处理厂增压站的主要功能是给管道天然气增压，提高管道上午输送能力，满足用户压力要求。根据苏里格气田特点，我厂增压站压缩机组选用燃气发动机驱动的往复式压缩机，共设置7台压缩机组，单台机组日增压气量为150104m3/d，其中2006年建成2台，2007年扩建5台，最终满足1050104m3/d的增压要求。第三节 设备及工艺参数天然气压缩机组采用卡特发动机、ARIEL压缩机，由美国汉诺华公司组撬。一 设备参数1.发动机型号：G3608TALE (燃气发动机36系列8缸，涡轮增压)功率：1767KW压缩比：9：1 缸数：8缸直列转速：7501000RPM 燃气耗量：543方/小时(满负荷)缸径：300mm 冲程：300mm启动方式：气驱马达启动 气缸冷却方式：水冷2.压缩机型号：JGC/4 功率：3088KW气缸冷却方式：风冷 缸径：11CL缸体材料：球墨铸铁 最高允许工作压力：11.65MPa气阀形式：网状 压缩级数：1级3.空冷器型号：air-x-hemphill 驱动方式：电机驱动风扇数量：2 4.参数正常范围:压缩机部分油压：0.310.45MPa（4565psi）油温：6672（150160F）气缸排气温度：由气体性质、压比及进气温度决定（APIC018规定：最高排温150）润滑油油压差：55Kpa发动机部分油压：0.350.48MPa（1000rpm1200rpm）油压压差：见红绿线或一般情况下10psi夹套水温度：8293中冷水温度：655.压缩机组的进气、排气压力，余隙与处理量和发动机功率的关系（1）. 出口压力47barg（2）. 出口压力49barg（3）. 出口压力51barg（4）. 出口压力53barg（5）. 出口压力55barg图中虚线部分指功率已超过额定功率，属于不允许范围。（1）由图可以得出结论（在我厂现行他的工况）：a) 随着吸气压力的升高，处理量也在升高，同时发动机功率也在升高。b) 随着余隙的增加，处理量在降低，同时发动机功率也在降低。c) 随着排气压力的升高，发动机负荷增大，处理量降低。d) 当发动机功率不变时，在一定范围内增大余隙可以增高进气压力，同时可以增高处理量。（2）影响活塞式压缩机排气量的因素很多，大致归纳为如下几点： a) 带动压缩机的发动机的转速的降低而造成压缩机转速降低，会使排气量减少；b) 余隙容积增大，排气量将下降；c) 吸入压力降低，吸气量减少，排气量也相应减少；d) 气缸冷却不充分，缸壁温度升高，使吸入气体被加热，体积膨胀而造成吸气量减少，最后自然也影响到排气量的减少；e) 压缩机外泄漏的增加将直接使排气量减少。外泄漏分为两类：其一是气体直接漏入大气或进气管道中，这部分泄漏直接漏到压缩机之外，显然属于外泄漏；其二是在气缸膨胀或吸气过程中，由于排气阀关闭不严所造成的高压级通过排气阀漏向气缸的气体，也属于外泄漏。外泄漏常常发生在填料函、活塞环、吸排气阀等位置。所以，这些部位密封不严，将造成压缩气体发生外泄漏，影响压缩机的排气量。 （3）余隙的概念和调整由于压缩机结构、制造、装配、运转等方面的需要，气缸中某些部位留有一定的空间或间隙，将这部分空间或间隙称为余隙容积。（又称有害容称或叫存气）。 （4）压缩机在以下几个部位存在着余隙容积： a)、活塞运动排气行程终了时，其端面与气缸端面之间的间隙； b)、气缸镜面与活塞外圆（从端面到第一道活塞环）之间的间隙； c)、由于气阀至气缸容积的通道所形成的容积。 气阀本身所具有的容积，如阀座的通道、弹簧孔等（通道容积所占比例最大，环形间隙其值甚微）压缩机的余隙容积，有的是结构上的需要，有的是难以避免的。如活塞运动到排气终了位置时，其端面与气缸端面之间的间隙，主要是考虑到以下几个因素： a)、活塞周期运动时，由于摩擦和压缩气体时产生热量，使活塞受热膨胀，产生径向和轴向的伸长，为了避免活塞与汽缸端面发生碰撞事故及活塞与缸壁卡死，故用余隙容积来消除。 b)、对压缩含有水滴的气体，压缩时水滴可能集结。对于这种情况，余隙容积可防止由于水不可压缩性而产生的水击现象。c)、制造精度及零部件组装，与要求总是有偏差的。运动部件在运动过程中可能出现松动，使结合面间隙增大，部件总尺寸增长。 有关气阀到气缸容积的通道所形成的余隙容积，主要是由于气阀布置所难以避免的。 在压缩机工作时，余隙容积使进气伐吸入的气体体积减少了，相应排气量降低了，所以在设计气缸时，要预先考虑到余隙容积对排气量的影响。设计压缩机时，在考虑到生产率、制造、装配和安全运转等情况下，应尽量使余隙容积小些。但有时为了调整活塞力，相应加大些余隙容积。在压缩机投产后的运行过程中，进口压力与进口温度对压缩机排量的影响由下式得：Q=1Vh1n式中Vh1-一级缸的工作容积；1-一级缸的排气系数；其中1=v1p1T1L1v1、p1、T1、L1分别为容积系数、压力系数、温度系数和泄露系数。以上四个系数中v1是排气系数中最主要的因数，主要源于气缸的相对余隙容积、压力比、膨胀过程指数。v1=1-（1/m-1）式中-相对余隙容积；-压力比；-膨胀过程指数；由上式得相对余隙容积越大其容积系数就越小，所以减少余隙可以增加其排气量；压力比越大，残留气体膨胀后所占用的容积越大，这样直接影响到吸气量，因而影响排气量；气缸的冷却良好，缸壁的温度较低，气体在膨胀过程中吸收的热量就少，膨胀过程指数就越大，导致v1的值越大。根据以上理论气缸的冷却效果在现有工况的条件下无法改变，现场可对余隙和压比进行优化调整，现压缩机组的排气压力取决于系统背压，故现场可以进行调整的只有压缩机的进口压力和余隙。第四节 工艺原理及流程一 工艺原理1.压缩机工艺原理 压缩机为往复活塞式单级双作用压缩机，其工作原理如图所示：图2-2-1压缩机原理图活塞曲轴连杆十字头滑块气缸当发动机曲轴通过连轴器带动压缩机曲轴旋转时（如图10-1所示），压缩机曲轴通过连杆、十字头、活塞杆带动活塞在气缸内做往复运动而实现吸气、压缩的工作循环。当活塞由外止点向内止点（曲轴端）运动时，气缸容积增大，压力减小，当其压力低于工艺气进气压力时，进气阀打开进气，而实现气缸的吸气过程，当活塞到达内止点时，吸气过程结束。在曲轴的带动下，活塞在向外止点运动，气缸容积减小，当压力大于工艺气排气压力时，排气阀打开排气，而实现气缸的压缩排气过程。2.发动机工作原理 天然气压缩机组采用四冲程天然气发动机，如右图所示，发动机的工作过程为四个冲程，压缩冲程：气缸的进排气阀门关闭，活塞向左运行，天然气和空气的混合气体被压缩；做功冲程：当活塞运行到上止点时，火花塞点火，天然气与空气的混合气体燃烧后，推动活塞对外界做功；排气冲程：做功结束后，气缸的排气阀打开，进气阀门关闭，活塞的继续运动将气缸内的废气排出气缸；吸气冲程：此时气缸的进气阀门打开，排气阀门关闭，随着活塞向右运行将天然气和空气的混合气体吸入气缸。活塞完成整个做功的循环。二.工艺流程自预分离装置来2.5MPa饱和湿气进入增压装置，经压缩机增压达到5.5 MPa后输出。每台压缩机进口设置流量计量设备，进、出口设置紧急截断阀(由压缩机组附带)，并配置8字盲板，以便于检修时的关断，紧急切断阀由压缩机橇配带。三 设备说明1. 启动气和燃料气启动气由高压燃料气供给，压力为1.0MPa。由两路进入发动机，一路带动启动马达，通过启动马达带动飞轮，从而带动发动机运转，当转速达到要求后（300转）发动机点火，开始工作。另一路带动预润滑泵，用于机组启动前的预润滑和停机后的后润滑。燃料气由低压燃料气供给，压力为0.4MPa。燃料气经过燃料气分液罐，然后经过调压阀调压，再经过换热，最后进入发动机气缸。3217启动气燃料气6541.燃料气缓冲罐 2.燃料气换热器 3.气缸 4.调压阀 5.油杯 6. 启动马达 7. 预润滑马达1.气路流程天然气由进气阀门进入压缩机组。首先进入进气洗涤罐,在这里可以分离气体中的液体(如果气体中的液体被带入压缩机会造成气阀损坏和气缸磨损、腐蚀)，然后通过进气阀进入压缩缸，气体在被压缩的过程中会释放大量的热，所以还要经过冷却（冷却方式为风冷），在气体冷却的过程中会凝析出液体，并且气体中会带有一定量的润滑气缸的机油，因此天然气从冷却器出来后再经过后洗涤罐，分离出液体，最后由排气阀排至脱油脱水装置区。54321压缩机（1）进口洗涤罐 （2）压缩机进口缓冲罐 （3）压缩机出口缓冲罐 （4）空冷器 （5）出口洗涤罐2. 冷却液流程1）冷却目的 （1）保证机组自身的持续安全运行。 （2）为多级压缩机各级的压缩过程协调一致提供条件。 2）冷却的对象、部位和方式 （1）燃气发动机的冷却。 冷却的部位是发动机的气缸和缸盖，通常采用风冷和水冷这两种方式。 风冷即空气冷却，以空气为冷却介质，将发动机气缸具有的热量散发到大气环境中去。一般在缸体与缸盖外壁上设有散热片。风扇将空气吸入，沿缸体与缸盖外的导风罩，流经散热片而带走热量，故结构简单、重量轻、维修方便。但取走热量的能力有限，多用于小型发动机上。 水冷式冷却系统。用水做冷却介质，将发动机受热件热量传送出去。根据冷却水循环方式的不同分为蒸发式、自然循环和强制循环3种。（2）对压缩机的冷却。 和燃气发动机一样，通过气缸水套或气缸外的散热片进行冷却，但冷却水套的布置考虑了对气阀的冷却。为了避免在水套内形成死角和气囊，提高传热效果，冷却水最好在气缸一端的最下部进入水套，从气缸另一端的最高点引出。压缩中烃含量高的天然气时，气缸内易析出烃凝液，水套中的冷却水温度宜取得高一些，可达6080，当压比不高，排气温度不超过80100，不必加水冷却。压缩机组的冷却液为防冻液(LA40)。冷却液分两路进入压缩机组。一路由水泵打入发动机对发动机气缸进行冷却，称为夾套水 ；一路经过水泵进入发动机后冷却器、发动机润滑油换热器以及压缩机润滑油换热器，分别对发动机进气空气冷却、发动机润滑油换热以及压缩机润滑油换热，称为辅助水。两路冷却液换热后通过恒温阀保证冷却液进口温度，然后经过空冷器冷却后再次循环。4321发动机5761. 夹套水泵 2. 燃料气加热器 3. 空冷器 4. 辅助水泵 5. 发动机润滑油换热器 6. 后冷却器 7. 压缩机润滑油换热器发动机冷却系统（1）这些孔由成橇商根据需要定做 （2）这些孔由成橇商或客户根据需要定做（3）排气管线 （4）这些孔由客户根据需要定做（A）涡轮增压器 （B）气缸座和气缸头（C）夹套水泵 （D）夹套水恒温阀（E）储液箱 （F）热交换器（G）发动机油冷却器 （H）后冷却器（I）混合器 （J）辅助水泵（K）辅助水恒温阀 （L）储液箱（M）热交换器3.油路流程221压缩机组润滑油（）通过两路及两个自动补液装置分别进入发动机油底壳和压缩机油槽。发动机的润滑油经过油泵进入油换热器，然后经过油滤清器，最后进入发动机各润滑点；压缩机的润滑油经过油泵进入油换热器，再经过油过滤器，然后进入压缩机各润滑点。54334发动机压缩机1. 储油罐 2.油泵 3. 油换热器 4. 油滤清器 5. 自动补油器（1）发动机润滑系统1.恒温阀 2.发动机主油道 3.活塞冷却喷头 4.主油道与凸轮轴和轴承的通道5.发动机至涡轮增压的管路 6.涡轮增压 7.发动机油冷却 8.涡轮增压至发动机的管路 9.发动机油过滤器 10.主油道至曲轴主轴承11.发动机油滤清器阀门 12.控制阀门 13. 进口管路14.预润滑油泵 15发动机油泵 16.进口17发动机油箱发动机润滑系统分为预润滑和由发动机提供动力的润滑。预润滑油启动气提供动力带动预润滑泵将油打入发动机各润滑点。当发动机正常启动后，预润滑应该关闭，此时由发动机曲轴转动带动发动机油泵工作。发动机油泵将油输送至恒温阀，在这里对油温进行调节（调节至78），然后经过油滤清器过滤后进入发动机各部件，对各部件进行润滑和降温。（2）压缩机润滑系统（A）压缩机润滑油系统示意图曲轴箱润滑的流程是：润滑油从油箱被吸出，流经润滑油泵入口前的过滤网之后进入固定在曲轴箱辅助端盖子上的润滑油泵。泵的出口管路上是一个固定在撬块上的油冷却器，该冷却器依靠一个恒温控制阀控制油的温度。油从冷却器返回到曲轴箱辅助端上的油过滤器。在过滤器进出口装有压力表。在正常运行温度下，通过过滤器的正常压力降是（15-40kPa)。经过过滤器后，油进入到曲轴箱里铸造的油槽内并沿着曲轴箱内侧输送。润滑油通过油槽至轴承座的孔道，实现对轴承供应润滑油。接着，润滑油流过曲轴内斜向钻孔的通道进入曲柄颈，从曲柄颈流至曲柄销，对连杆轴承进行润滑。连杆中间有油道，使油可以送到连杆套筒。油从轴套经过十字头销中部的钻孔流入十字头销里的空洞，从那里又流入十字头的轴套。从油槽上的钻孔润滑油在系统的全压下经过管路到达每个十字头的顶部和底部。之后，润滑油从油道、十字头和连杆的轴套流出并被收集到十字头滑道，最后流回油箱（B）压缩机强制注油润滑系统- 独立供油系统气缸注油强制润滑系统系统为压缩机的气缸、活塞杆填料提供润滑。JGC压缩机气缸顶部和底部有润滑油注射点。润滑油从曲轴箱润滑油系统输入。注油器自身有一个油杯用于润滑蜗杆轴承和凸轮。油杯是独立的并不是从润滑油系统直接供油。注油器上的液位计可以指示注油器油杯的液位。在注油泵旁边有一个排出管，排出管接下来是压力爆破片。如果系统中发生堵塞，积聚的压力就会顶破压力爆破片。系统会通过压力爆破片进行卸压并带动无流动停机开关闭合。油接下来通过分配器。分配器在此将润滑油精确地分配至各气缸和填料。位于分配器中间部分的活塞周期性地向前和向后运动，只要润滑油在入口处是有压的，就可以顺利地通过分配器的几个出口进行强制润滑。每个出口有一个单向阀防止油倒流回分配器。分配器上有一个指示器显示正在运行的块的周期速度。在每个分配器上有一个压力表显示系统的压力。通过分配器后，油进入气缸和填料。某些流往填料的油会进入气缸，但是大部分油还是通过十字头滑道底部的压力放空/排污口和滑道底部的常压排污口排出。（C）标准电子注油器的数字无流动计时开关-DNFTDNFT 是一个微处理器开关，用于感应压缩机气缸润滑油系统内无流动或低流速状况并发出报警和/或停机信号。标准的DNFT是在工厂设定的，从无流动到发出警报/停机信号之间有3 分钟，而且是不可调的。DNFT 靠一个不可更换的锂电池提供能源。一般可使用十年。LAST 指分配块最后一个周期的运行时间；AVG 指分配块最后六个周期的运行时间的平均值ALARM 指无流量（3）压缩机强制注油系统运行说明a.入口通道始终与所有的活塞连接，而每一次只有一个活塞工作。当所有的活塞在最右侧时，润滑油从入口流向活塞 1 的右端。（见图1）b.润滑油推动活塞1 从右至左运动输送润滑油沿着通道从出口1 流出，而活塞1 同时切换入口油的流向使其流到活塞2 的右端。（见图2）c.润滑油推动活塞2 从右至左运动输送润滑油沿着活塞1 的阀口从出口2 流出。而活塞2 同时切换入口油的流向使其流到活塞3 的右端。（见图3）d.润滑油推动活塞3 从右至左运动输送润滑油沿着活塞2 的阀口从出口3 流出。而活塞3 同时切换入口油的流向使其经过通道流到活塞1 的左端。（见图4）e.润滑油沿着活塞1 的左侧开始循环周期的下一半，移动活塞从左侧至右侧输送润滑油流过主分配器阀的出口4，5 和6。f.如果活塞无法移动，用手将活塞从右侧至左侧以检查是一个还是更多的阀口有气塞。图1图2图4图35.由于润滑系统的重要性，在这里对其特别说明：（1）天然气压缩机组润滑油特性a.灰度适宜b.抗硝化和抗氧化能力强c.有效防止气阀磨损d.不易产生燃烧室内沉积物e.良好的抗磨损和抗拉缸性能f.蒸发量小g.抗泡性和空气释放性好（2）压缩机润滑油具有的六项功能a.减小摩擦减少摩擦以减少能量损失和热量产生。b.减少磨损减少磨损增加设备使用寿命和减少维护费用c.冷却摩擦面冷却摩擦面和增加摩擦面密封效果，把系统热量带走。d.防腐蚀最小的表面腐蚀减小摩擦、产生热量以及部件磨损。e.密封和减少污染物改善活塞环和填料环的气体密封并且冲掉污染物f.减震较少震动和噪音，增加部件寿命（3）润滑油检测项目和换油指标（4）不适宜的润滑油对压缩机组的危害a.火花塞脏污b.油泥过多c.活塞过度擦伤d.气门烧损e.阀座回缩f.气缸盖过早大修或更换第五节 压缩机组的操作面板说明控制系统由Allen-Bradley SLC 5/04 PLC和10” HMI/MMI界面（彩色触摸屏）组成，它将执行停车，压力，和温度的设定,监控及显示。控制盘电源由用户提供240VAC/单相/50/60Hz40A.机组信息：系统启动界面报警历史：显示报警信息过程总貌：显示机组运行主要参数及阀门控制状态压力/振动参数设定：显示机组进出口压力设定以及压缩机和发动机振动报警设定具体参数设定：报警设定中文名称Low SD(低停)Low AL（低报）Hight AL（高报）Hight SD（高停）吸气压力150PSIG(1.02MPa)200PSIG(1.36MPa)400PSIG(2.72MPa)420PSIG(2.89MPa)排气压力200PSIG(1.36MPa)300PSIG(2.04MPa)850PSIG(5.78MPa)870PSIG(5.92MPa)压缩机油压35PSIG(0.238MPa)40PSIG(0.272MPa)压缩机振动值0.50.55发动机振动值1#0.50.55发动机振动值2#0.50.55温度参数设定：压缩机轴承、各柺排气温度和润滑油温度设定具体参数设定：内容Hight AL（高报警值）hight SD（高停机值）压缩机油温 185F（85）200F(93.3)1#拐排气温度280F(137.8)300F(148.9)2#拐排气温度280F(137.8)300F(148.9)3#拐排气温度280F(137.8)300F(148.9)4#拐排气温度280F(137.8)300F(148.9)压缩机轴承温度#1205F(96.1)210(98.9)压缩机轴承温度#2205F(96.1)210(98.9)压缩机轴承温度#3205F(96.1)210(98.9)压缩机轴承温度#4205F(96.1)210(98.9)CAT数据：显示发动机各气缸排气温度、润滑油温度、压力、差压等发动机转速PID：显示发动机运转参数.具体参数设定：内容设定值范围出厂预设值发动机转速手动设定RPM可调0-1000无发电机转速进口压力设定（PSIG）3600-9999360PSIG发电机转速进口压力死区设定（PSIG）100-999910 PSIG发动机速度PID控制“P”系数50-99995发动机速度PID控制“I”系数10-99991发动机速度PID控制“D”系数0.10-99990.1发动机速度PID控制回路修正0.250-99990.25 ms发动机速度控制输出斜率定时器100-999910 sec循环阀PID：显示循环阀状态参数内容设定值范围出厂预设值循环阀手动设定（%）可调0-100无循环阀进口压力设定（PSIG）100-9999250PSIG循环阀进口压力死区设定（PSIG）50-999910 PSIG循环阀PID参数（P）设定10-99995循环阀PID参数（I）设定0.10-9999-1循环阀PID参数（D）设定0.20-99990.1循环阀PID控更新时间设定（SECS）100-99990.25循环阀PID输出斜率（SECS）0-999910 时间其他参数设定#1：机组启动时间限制参数和转数设定具体参数设定：内容设定值设定范围出厂预设值测试时间6000-1200300发动机启动失败时间800-60075压缩机预润滑许可油压250-10025预润滑许可失败时间450-30030预润滑持续时间200-60030B1级停车信号延时时间600-30060B2级停车信号延时时间300-30030暖机时间1200-99930加载许可超时3000-600300加载许可（夹套水温度）1050-999145加载许可（发动机润滑油温度）800-999135后润滑时间600-99930压缩机吹扫时间300-3030旁路管线吹扫时间150-30304mA对应转速7500-9999108020mA对应转速10000-99991350发动机运行转速RPM3000-999300发动机最小运行转速7500-99991080发动机最小加载转速8000-99991080发动机最大运行转速10000-99991350时间/其他参数设定#2：机组阀门打开和关闭时间设定具体参数设定：内容设定值设定范围出厂预设值净化阀关闭失败定时器120-3012吸入阀开启失败定时器120-3012吸入阀关闭失败定时器120-3012排出阀开启失败定时器120-3012排出阀关闭失败定时器120-3012旁通阀开启失败定时器120-3012旁通阀关闭失败定时器120-3012排放阀开启失败定时器120-3012排放阀关闭失败定时器120-3012#1冷却器风扇运行失败时间100-3012#2冷却器风扇运行失败时间100-3012手动操作：手动操作各阀门打开或关闭第六节 发动机的控制系统ADEM III发动机控制系统用于所用卡特彼勒G3600 系列发动机，它由两个模块组成：GECM 和ICSM组成，配LCD显示。高度集成化的ADEMIII控制系统完成：空燃比、点火、爆燃和增压器控制，整个系统可以监测，控制和保护发动机，并使发动机在最佳状态运行。1.ECM 模块说明发动机控制模块（ECM）控制发动机的大部分功能。该模块是一个密封装置，固定在发动机接线盒内。ECM 监控传感器的各种输出，在达到适当的程度时，激发继电器、线圈等工作。（1）ECM 监控发动机的实际转速。ECM可计算出发动机实际转速与要求转速之间的差异。ECM 控制燃料执行器，以使发动机保持要求的转速。（2）ECM 通过控制三个电动液压执行器来调节燃料、空气进气和排气旁通。执行器是电子控制且为液压促动。液压油回路与发动机机油油路是分开的。液压油是由齿轮泵驱动的。（3）ECM 操作燃料气执行器以使燃料进入燃气汇管。燃料从汇管孔中流出。一部分燃料气体通过可调节针阀进入预燃室中。余下的气体通过凸轮轴驱动的燃气门进入气缸。（4）ECM 操作阻风门执行器以使空气进入进气汇管。空气从涡轮增压器流向阻风门。然后从后冷却器流入气室并进入气缸盖进气口。在气缸盖中空气与燃气混合。预燃室中的浓燃料被火花塞点燃。然后点燃气缸中的空气燃料混合物。ECM操作阻风门和排气旁通阀来控制进气汇管空气压力比。（6）ECM发出108V脉冲电压至点火初级线圈。ECM每个气缸各有一个点火变压器。为了点火燃烧，ECM 在适当的时间并以适当的持续时间向每个点火变压器的初级线圈发送约为108 伏的脉冲。变压器升压，在火花塞电极间产生一个火花。电子控制系统控制点火正时。控制系统监控载荷的变化。控制系统修正正时，使之与载荷的变化相适应。为了补偿发现到爆燃，也要修正正时。2.ICSM 模块说明发动机气缸每排各有一个集成式燃烧传感模块ICSM。每个气缸排气口各有一个由ICSM监测的热电偶。（1）ICSM监测气缸每缸的排气口实际温度，与ECM向ICSM 发送要求的排气温度进行对比，将结果发给ESM，ESM控制阻风门执行器，以保持要求的排气口温度。（2）ICSM监测每一侧全部气缸平均燃烧时间，与ECM向ICSM 发送要求的燃烧时间进行对比，将结果发给ESM，ESM控制排气旁通执行器，以保持要求的燃烧时间。第七节 机组启动程序一启动前检查1.检查确认装置的流程正确，无跑、冒、滴、漏现象，且天然气已供给到压缩机进口汇管，压力保持在2.5MPa左右；2.检查工艺气系统、润滑油系统、冷却系统、启动系统、燃料气系统、点火系统管线的连接，应密封良好，无泄漏现象；3.检查工艺气增压前、后洗涤罐液位指示，如果有液位显示应手动排污；4.检查压缩机曲轴箱油位、发动机曲轴箱油位，油位应保持在油位线之上，但不能超过可视窗口的2/3，不足时应进行补充；5.检查润滑压缩机气缸的注油分配器的工作情况，不允许有堵塞情况；6.检查水箱的冷却液液位,应在液位计液位指示范围的1/25/6之间；7.检查压缩机预润滑电泵的情况，其控制开关应处于“自动”位置；8.检查润滑系统和冷却系统流程,保证机组各部位都能得到润滑和冷却。机组各系统的排污阀、排气阀应全部处于关闭状态；9.检查机组洗涤罐电伴热系统(工艺气或室温低于零度时应开启)、发动机润滑油加热器、压缩机润滑油加热器工作情况，机组室温低于15时，应打开相应的加热电源,压缩机组的电伴热系统要全部工作，保证机组能顺利启动；10.检查机组风机的控制开关，确保处于“自动”位置；11.用手反复按动压缩机的气缸注油器的柱塞，润滑一分钟。二 机组自动吹扫1.在PCL显示屏上启动机组；2.吹扫阀自动打开，旁路阀自动关闭，放空阀自动打开，压缩机组开始自动吹扫；3.压缩机吹扫完毕后，旁路阀自动打开；4开始吹扫旁路管线，吹扫完毕后，放空阀将自动关闭；5.通过限位开关检查确认放空阀已关闭。三 机组充压1.机组吹扫完成后，机组开始按进口压力设定值对机组充压；2.进口压力达到设定压力后，吹扫阀将自动关闭；3.通过限位开关检查确认吹扫阀已关闭。四 发动机启动1. 机组充压完后，压缩机润滑油泵自动启动，开始预润滑；2.预润滑满足要求后， #1和#2冷却器风扇在自动状态下将加电运转（为减轻涌流影响，第二台电机启动有5秒延时），发动机启动，暖机开始；3.进口阀和出口阀输出加电打开；4.通过限位开关确认进口阀和出口阀已打开，放空阀关闭；5.发动机以最低转速运行。五 机组加载前准备1.在暖机期间监视发动机润滑油和夹套水温度；2.暖机时间结束后，发动机润滑油和夹套 水温度都达到许可温度，准备加载。六 机组加载1.检查加载状态，确认发动机是以最小转速运行；2. 操作员通过本地加载按钮手动加载,(在机组运行前预先选择本地加载状态,操作员按住本地加载按钮2秒钟可以取消加载状态)； 3.加载后，发动机实际转速在设定的最小转速5%之间；4.加载的同时，旁路阀自动关闭；5.通过本地选择开关（自动/手动）选择转速控制为手动控制；6.在手动模式通过屏幕控制转速，缓慢调节转速达到设定的转速；7.通过本地选择开关（自动/手动）选择循环阀控制为手动控制；8. 在手动模式通过屏幕控制阀开度。注意：发动机低载荷运转的极限时间发动机载荷极限时间030%1/2小时3150%2小时51100%连续运转七 机组卸载1.在手动模式HMI/MMI屏幕，通过本地卸载按钮卸载；2.取消加载状态后，逐步降低发动机转速直至达到设定最低运行转速；3.停机。八 测试模式1.运行期间，按下本地测试按钮进入测试模式。在测试模式，测试计时器开始计时，所有A、B和C级的停机信号都可以测试，不会造成机组停机。在测试模式ESD级的停机信号不被锁定仍可造成机组实际停机。2.当测试计时完毕或按住测试按钮3秒钟，测试模式结束。如果测试需要更多时间可以再次按下本地测试按钮进入测试模式。注释: 当系统在测试模式，只有 ESD 级的停机信号能够造成机组实际停机。其他级别的停机信号只是显示不会造成机组实际停机。九 运行中的检查1 .压缩机组控制盘的检查（1） 检查控制盘上指示是否正常；（2） 检查机组运行参数是否在正常的范围内；2. 压缩机的检查（1）检查压缩机曲轴箱油池油位,应保持在刻度线上下3mm之间；（2）检查压缩机注油器和机油分配器是否正常，各管路是否通畅；（3）检查压缩机润滑油过滤器差压应不大于10psi；（4）检查压缩机曲轴箱呼吸阀是否畅通；（5）检查压缩机的油、气、水管线是否有泄漏现象；（6）仔细诊听压缩机气缸、气阀、十字头的声响是否正常；3. 发动机的检查（1）检查发动机曲轴箱油池油位,应保持在上、下刻度线之间；（2）检查发动机曲轴箱的压力在正常的范围；（3）检查发动机润滑油过滤器差压应不大于10psi；（4）检查发动机空气过滤器，压差指示超过红线后，应检查原因进行处理；（5）检查发动机的燃料气调压阀后的压力应为0.3MPa；（6）检查发动机各系统的连接应牢固，密封良好，无泄漏现象；（7）检查发动机排烟是否正常；（8）仔细诊听发动机气门、气缸及曲轴箱内是否有异常声响；（9）检查发动机各气缸温度是否正常；4.空气冷却器及其它检查（1）冷却风扇是否正常运转，是否有异常声响；（2）检查膨胀水箱的液位，应在液位计液位指示范围的1/25/6之间，不足时应进行补充；（3）检查工艺气进、出气洗涤罐液位及自动排液装置的工作情况是否正常；（4）检查燃料气过滤器的工作情况。（5）检查机组底橇、空气冷却器,地脚螺栓是否有松动现象。第八节 维护保养 一 发动机部分的维护保养1 油位的识别油位识别1.机油油位计 2.机油滤清器3.“机油冷却、发动机停”标记4.“热机油、发动机怠速”标记5.“添加”标记6.“满”标记注意：如果曲轴箱中注油超过油尺上的“满”（FULL）标记，发动机就可能损坏。曲轴箱油过量能使曲轴浸在机油中。这将降低发出的功率，还会迫使空气进入机油中。这些气泡（泡沫）会引发下列问题：降低油的润滑能力，降低机油压力，使活塞冷却不足，从曲轴箱呼吸器吹出机油，机油消耗过度。机油的过度消耗将在活塞上和燃烧室中形成沉积物。燃烧室的沉积物会导致下列问题：气门产生沟槽、在活塞环下面积炭以及气缸磨损。如果机油油位高于量油尺上的“满”（FULL）拜祭，应立即将一些机油排出。2 .机油的更换在发动机换油前请确认发动机关闭，发动机在冷态时不要放油，由于机油较冷，悬浮废物颗粒沉淀在油底壳的底部，它们不会随冷机油排出。在热态放油可使悬浮在机油中的微粒正常排放。注意在放油的时候防止烫伤。1.排放口放油步骤（1）做好准备工作，将发动机正常停机。（2）打开排放阀放出已用机油。机油放空后，关闭排放阀。（3）清洁机油抽吸装置的滤网。油底壳彻底排放后，约有1L油将留在壳体中。当拆下进油滤网盖后，这些机油会从壳体中涌出。准备好一个合适的容器收集这些机油。切勿使用有吸收能力的微粒来清洁溅出的机油，防止颗粒物进入油底壳。 2.滤网组件滤网的拆卸与清洗 a.松开机油抽吸装置的滤网的螺栓，卸下盖和密封垫，弃置旧密封垫。从管中滑动滤网组件。 b.用干净的、不易燃的熔剂清洗滤网组件。安装前先让滤网组件晾干。 c.安装滤网组件，安装一个新的密封垫，安装端盖。（4）更换发动机机油滤芯。（5）拆下机油加注口盖。通过机油加注管向曲轴箱加机油，安装清洁过的机油滤清器加注口盖。（6）在低怠速下运行发动机2分钟。检查发动机是否有漏油。检查油位在油尺“低怠速”一侧的“满”标记处。（7）使发动机停机至少10分钟，使机油流回油箱。（8）检查机油油位在“发动机停机”一侧的“满”标记处。3.发动机空气滤清器滤芯更换注意：未安装发动机空气滤清器滤芯切勿运转发动机。空气滤清器滤芯损坏时也绝不能运转发动机。不要使用褶皱、衬垫或密封件损坏的滤芯。污物进入压缩机会造成零部件的早期磨损和损坏。检查空气滤清器滤芯在发生下列情况时，必须清洁或更换发动机空气滤清器滤芯（1）在发动机空气滤清器阻力达到2.5kPa（10英寸水柱）之前检查空气滤清器滤芯，空气滤清器阻力此极限值时，将降低发动机性能。（2）发动机空气滤清器滤芯必须在其阻力超过3.75kPa（15英寸水柱）之前进行清洗或更换空气滤芯器更换1.卸下空气滤清器盖，拆下空气滤清器滤芯。2.用胶带盖上涡轮增压器的进气口以方赃物进入。3.用清洁干燥的布清洁空气滤清器盖和壳体内部。4.拆下涡轮增压器进口的胶带，安装新的或清洁的空气滤清器滤芯。5.安装空气滤清器盖。4 空气启动马达润滑器油位检查注意确保润滑油杯中有足够的油，否则空气启动马达将因缺少润滑而损坏（1）观察目测计（3）上的油位，如果油位低于1/2要往润滑器