天然气净化装置蒸汽透平投用率提升技术研究

李长春，曹振涛，李卓彦，李凯

（1.中石化广元天然气净化有限公司，四川 广元 628400；2.四川中泽油田技术服务有限责任公司，四川 成都 610000）

高硫天然气净化装置的硫磺回收及尾气处理单元工序涉及到高温传热反应，通过克劳斯炉、尾气焚烧炉的传热，通常能够产出大量的高压蒸汽。为尽可能地节约含硫天然气净化装置的运行能耗，越来越多的装置选用了蒸汽透平设备，将蒸汽的热能直接转换成透平转子旋转的机械能，从而节约装置耗电量。分析蒸汽透平的运行问题，研究提升其投用时间的关键技术，对企业节约能源、提高经济效益有重要意义。

1 蒸汽透平运行现状

1.1 蒸汽透平介绍

某净化装置克劳斯风机（K-301A）为离心式鼓风机机组，是输送气体的机械，主要用于向Claus反应炉提供所需的燃料空气；该机组为蒸汽透平驱动，主要包括风机、齿轮箱和蒸汽轮机；机械部分主要包括离心式鼓风机、蒸汽透平及润滑油站等。汽轮机为中压背压式汽轮机，型号为505T，汽轮机机组采用WOODWARD 505数字电子调节器；体积流量额定值为22149.7Nm3/h，蒸汽透平消耗高压过热蒸汽流量最大值为13.5t/h，最低驱动流量为高压过热蒸汽流量需达到8t/h，投用期间每小时节约能耗为460KW.h。

1.2 运行存在问题

（1）装置蒸汽透平的投用必须在一定原料气负荷下有足够的富余蒸汽产量后才能投用，蒸汽富裕产量与装置负荷的匹配关系不明确，造成负荷波动时电驱备机频繁启动造成能耗增加。

（2）进出口管线热膨胀，导致透平位移、振动值异常升高。……