干气密封系统培训专业知识讲座

技术培训资料干气密封系统基本原理第1页目标了解干气密封（DGS）系统设计理念设计方法仪表选型系统选型第2页介绍约翰克兰干气密封是公认透平机械密封处理方案。当前，干气密封已成为透平机械标准配置。干气密封包含干气密封本体和干气密封系统。干气密封测控系统是干气密封安全和连续运转所必需。本课件意在阐述相关干气密封操作条件和密封功效控制基本要求。第3页干气密封系统功效对提供给密封气体进行过滤，以除去颗粒和液体。对提供给密封气体进行控制，以满足密封对气体压力、流量和温度要求。经过对密封气或密封泄漏气压力、流量等参数测量来监测密封运行情况。第4页基本术语DGS–

干气密封（Drygasseal)内侧密封或主密封外侧密封或辅助密封机内迷宫或压缩机迷宫中间迷宫外侧迷宫隔离密封第5页基本术语工艺气体密封气体缓冲气体隔离气体第6页概述干气密封测控系统视以下情况而不一样...

密封布置方式

设计理念安全要求压缩机厂商习惯用户习惯

对事故和操作特征研究水平

第7页干气密封布置方式单端面串联 -带/不带中间迷宫 -带/不带缓冲气进气

双端面(背靠背或面对面)三级串联

-带/不带中间迷宫

-带/不带缓冲气进气双端面(背靠背或面对面)＋单端面第8页单端面密封静止组件旋转组件轴承第9页双端面干气密封隔离气高点放空主密封气缓冲气工艺气轴承油第10页串联密封轴承工艺气N2

隔离气过滤后

工艺气一级放火炬二级放空第11页带中间迷宫串联密封N2

隔离二级放空N2

缓冲一级放火炬过滤后

工艺气工艺气轴承第12页干气密封测控系统干气密封测控系统由以下几部分组成：密封气供给与控制一级密封泄漏监控与排放缓冲气供给与控制二级放空隔离气供给与控制注:依据密封布置方式来进行系统配置。第13页系统配置干气密封布置方式系统密封气一级排放缓冲气(串联密封)缓冲气(双端面密封)二级放空隔离气STTBDYYYYYYYNNNYNNNNYNYYYYYYYS–

单端面T–

串联D–

双端面TB–

带中间迷宫串联Y-YesN-No第14页密封气－系统提供清洁和干燥气体密封气不含固体颗粒和液体保持适当压力、温度和流量第15页密封气－起源压缩机出口气体压缩机段间气体外部气体第16页密封气－质量

密封气过滤–

小于3um (过滤)温度应最少高于露点温度10℃以上 (保温/蒸汽伴热或电加热)密封气无液 (凝聚式或Knockout预处理过滤器)第17页密封气－控制保持与平衡管压差在0.3barg以上。 (压力控制)保持机内迷宫间隙最大时最小气流速度为5m/s。 (流量控制)压力与流量组合控制 (压力控制+流量控制)预防未过滤气体进入密封腔第18页密封气–压力控制PDIT取自压缩机平衡管取自密封气进气管差压远传P平衡差压控制器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡压差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)差压控制阀PI-1FI-2FI-1流量计(可选)从过滤器来密封气第19页密封气–压力控制P平衡P密封P密封P密封>P平衡压差△p=P密封-P平衡=0.3Barg(最小)PI-1FI-2FI-1示例:P吸气:20barg，40℃P排气:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2处流量=一级密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+经过压缩机迷宫泄漏量(@20.3barg(0.3bar压差)&70℃，9000rpm)P吸气P排气9000rpm流量计(可选)第20页密封气–流量控制PI-1PDI显示/开关/远传来自压缩机出口气体/外供气体FI-2FI-1球阀或针阀调整流量FI–

流量计监测密封气流量调整流量控制阀确保迷宫处气流速度最少5m/s第21页密封气–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吸气:20barg，40℃P排气:40barg，70℃P平衡:20bargP密封:20.3barg，70℃FI-1&FI-2流量=一级密封泄漏量(@20.3barg&70℃)+经过压缩机迷宫泄漏量(@流向机内平均气流速度大于5m/s)P吸气P排气9000rpm第22页密封气–流量控制必须保持足够密封气压力，确保压缩机工

作时经过最小间隙处向机内平均气流速度

大于

5m/s，以预防工艺气向外扩散。

保持充分密封气流量。

保持正压以防压缩机腔体内未过滤

工艺气体流向密封腔

P平衡P密封P密封P密封>P平衡FI-2FI-1P吸气P排气第23页密封气–控制预防未过滤气体进入密封腔保持与平衡管压差在0.3barg以上。 (压力控制)保持机内迷宫间隙最大时最小气流速度为5m/s。 (流量控制)孔板流量调整阀第24页密封气–控制压缩机操作工况–

改变范围大瞬时工况(开启和停车)正常操作工况静态工艺引发改变(吸气&排气压力/温度)压缩机转速改变密封气源改变第25页密封气–控制压缩机操作工况–

改变范围大流量控制–改变孔板大小流量控制–

调整阀开度流量控制–

保持足够正压差以取得所需最小气流速度因为压缩机操作工况范围改变大，当

简单流量控制系统不能满足上述要求

时，密封气供给应该采取差压控制。第26页密封气–压力&流量控制PDIT取自压缩机平衡管取自密封气进气管差压远传P平衡差压调整器

-DCSP密封P密封P密封>P平衡差压调整阀PI-1FI-2FI-1流量调整阀第27页密封气–监测流量显示

监测密封气流量

试车时能够采取差压报警（低报）

当密封气压力降低时报警差压报警（高报）监测密封气过滤器或凝聚式预处理过滤器可选压力显示－密封气供气压力&PDCV后压力温度显示－密封气温度第28页一级泄漏/放空在全部工况下，包含密封失效，以一个安全和可接收方

式来处理密封气泄漏。保持高于火炬线正压力。预防从火炬线来反压。监测一级密封运行状态。在密封失效时产生停车信号。第29页一级泄漏/放空PI-5FI-4到火炬P火炬PI-6FI-5PT-2PT-1高高联锁LHL高报P泄漏P泄漏高高联锁高报ROROP泄漏>

P火炬一级泄漏到火炬FI-4&5,一级密封泄漏量RO-在排放线产生背压PI-5&6,压力显示，监测一级泄漏压力PT-1&2，压力远传，提供4～20mA信号到DCS.泄漏高报警泄漏高高报，压缩机联锁HHH第30页一级泄漏控制PI-5FI-4到火炬PT-1HLP泄漏高高联锁高报RO限流孔板：依据正常泄漏量确定孔板尺寸当泄漏量快速增加时产生背压流量计：测量正常流量监测密封流量流量高/低报警止回阀：预防反压确保流动方向压力远传：密封泄漏较大时高报密封失效时高高报联锁第31页缓冲气系统提供工艺气与环境之间有效隔离带中间迷宫串联布置方式采取降低一级密封泄漏浓度缓冲气应为惰性气体（通常为氮气）缓冲气源必须可靠缓冲气质量应与密封气一样缓冲气含氧浓度应小于10％第32页缓冲气–系统

（带中间迷宫串联）PIFIHLP缓冲FI,

二级密封缓冲气流量PI,

缓冲气压力显示二次放空工厂氮气氮气过滤器P火炬PIFI-5P泄漏ROP

泄漏>

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

流量=二级密封泄漏量

+经过中间迷宫泄漏量

压力控制第33页缓冲气–系统

（带中间迷宫串联）PIFIHLP缓冲FI,

二级密封缓冲气流量PI,

缓冲气压力显示二次放空工厂氮气氮气过滤器P火炬PIFI-5P泄漏ROP泄漏>

P火炬P缓冲>P泄漏>P火炬示例:P火炬:1bargP泄漏:1.2bargP缓冲:气量应充分，保持迷宫处5m/s气流速度FI

流量=二级密封泄漏量+经过中间迷宫泄漏量(基于5m/s)流量控制第34页缓冲气–控制

(双端面DGS)FIHLP缓冲FI,

缓冲气流量PDI,缓冲气差压显示PDCV–

差压控制阀外供氮气氮气过滤器P缓冲>P参考PDCPDIPDCVP参考第35页二次放空PIFIHLP缓冲二次放空工厂氮气氮气过滤器密封外泄漏气应经过管道引至安全区域。采取氮气作缓冲气，外侧密封泄漏气二次放空是