氢气压缩机级间冷却器

氢氧站设计规范GB50177－93氢氧站设计规范GB50177－93主编部门：中华人民共和国电子工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1993年12月1日关于发布国家标准《氢氧站设计规范》的通知建标［1993］421号根据国家计委计综［1987］2390号文和建设部建标［1991］727号文的要求，由电子工业部会同有关部门共同编制的《氢氧站设计规范》，已经有关部门会审。

现批准《氢氧站设计规范》GB50177－93为强制性国家标准，自一九九三年十二月一日起施行。

本规范由电子工业部负责管理，其具体解释等工作由电子工业部第十设计研究院负责。

出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。

中华人民共和国建设部一九九三年六月十五日编制说明本规范是根据国家计委计综［1987］2390号文和建设部建标［1991］727号文的要求，由电子工业部负责主编，具体由电子工业部第十设计研究院，会同北京钢铁设计研究总院、武汉钢铁设计研究院、北京有色冶金设计研究总院、西南电力设计院、秦皇岛玻璃工业设计院等单位共同编制而成。

在编制过程中，编制组进行了比较广泛深入的调查研究和必要的实验，总结了国内实践经验，查阅了大量国内外资料，广泛征求国内的意见，最后由我部召开审查会议，会同有关部门共同审查定稿。

本规范共分十一章和六个附录，主要内容有：总则，站区布置，工艺系统，设备选择，工艺布置，建筑结构，电气及热工控制，防雷及接地，给水排水及消防，采暖通风，管道。

在执行本规范中，请各单位注意总结经验，如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料寄电子工业部第十设计研究院《氢氧站设计规范》管理组（北京万寿路27号，邮政编码100840），以便今后修订时参考。

电子工业部1993年5月第一章总则第1.0.1条为使氢氧站、供氢站的设计，正确贯彻国家基本建设的方针政策，确保安全生产，节约能源，保护环境，满足生产要求，做到技术先进，经济合理，制定本规范。

江苏双良节能系统股份有限公司压缩机级间冷却余热利用缩机级间冷却余热利用余热回收节能技术⏹未被利用的余热资源，遍布各行各业，常常被白白排放。

据统计，各行业的余热总资历程源约占其燃料消耗总量的17%~67%，其中有60%可回收利用。

节能原理：2001200回收利用工艺系统中广泛存在的废汽、废水、废渣及其他介质余热进行制冷或供热，实现能源的梯级利用，节能40％以上。

适用场合：⏹几乎任何有余热的场合，尤其是热电、石油、纺织、钢铁、生化、冶金等高能耗工业领域。

节能解决方案制取5℃<t <20℃废、余HRC 解决方案5 ℃< t <20 ℃的低温冷水废余热制取HRH 解决方案比废余热高40~50℃的热水或蒸汽压缩机级间冷却系统流程图Malaysia Belgium•其它气体公司；-----TaiwanSweden灵武项目MAC IC 参数：Malaysia Belgium•其它气体公司；-----TaiwanSweden灵武项目MAC IC 冷却水参数：流量：2027.9 M3/H ；Malaysia Belgium•其它气体公司；-----出水温度：45度；进水温度：33度；冷却塔散热量：28384.13 KW ；TaiwanSweden压缩机级间冷却器热回收系统流程图Malaysia Belgium•其它气体公司；-----TaiwanSweden压缩机级间冷却系统流程图Malaysia Belgium•其它气体公司；-----TaiwanSwedenHRC 参数表型号RXZ(104/90)-582D(33/39)H2制冷量kW 5820104kcal/h500Malaysia Belgium进出口温度℃12→7冷流量t/h 1000水压力降mH 2O 3.2接管直径（DN ）mm 350冷进出口温度℃33 →39却流量t/h 1875水压力降mH 2O 8接管直径（DN ）mm 450进出口温度℃104 →904474热耗量t/h 447.4水压力降mH 2O 5.8接管直径（DN ）mm250电电源3Φ-380V -50Hz总电流A 43.3Taiwan Sweden气功率容量kW 12.95外长度9080宽度mm3000形高度4280运行重量t55.7运输重量38.1•采用HRC 系统回收压缩机级间冷却器冷却余热，技术上是可行的；Malaysia Belgium•其它气体公司；-----热，技术是可行的；•HRC 余热回收系统在石化，热电等行业双良热收统，热已有十几年的经验；•双良也关注空分系统的余热回收及利用；Taiwan Sweden •双良愿意配合空分公司，开发更加节能的空分系统；•压缩机余热回收冷量在空分系统中的应用；Malaysia Belgium •其它气体公司；-----•不同工况下余热回收量的变化在空分系统中的对应措施；•压缩机余热回收系统效益分析；Taiwan Sweden谢谢Malaysia Belgium •其它气体公司；-----Taiwan Sweden。

引言概述:发电机氢冷系统是一种常见的发电机冷却技术，通过使用氢气来冷却发电机内部的线圈，以提高发电机的效率和可靠性。

本文将介绍发电机氢冷系统的工作原理、组成结构以及优势。

正文内容:一、工作原理1.1氢气冷却的原理氢气具有很高的热导率和低的密度，使其成为一种理想的冷却介质。

当氢气进入发电机内部的线圈时，它会带走线圈产生的热量，使线圈保持在合适的温度范围内，避免过热导致断电和损坏。

1.2冷却系统的工作原理发电机氢冷系统主要由氢气供应系统、冷却系统和循环系统组成。

氢气在供应系统中被压缩和过滤，然后通过冷却系统进入发电机内部。

冷却系统通过散热器将热量排出，然后再将冷却过的氢气重新循环到发电机内部，形成一个闭环循环。

二、组成结构2.1氢气供应系统氢气供应系统包括氢气储气罐、压缩机和过滤系统。

储气罐用于储存氢气，压缩机将氢气压缩到适当的压力，过滤系统则用于除去杂质和水分。

2.2冷却系统冷却系统包括冷却器和散热器。

冷却器是用于将氢气冷却的装置，通常采用氢气与液体或气体之间的热交换原理。

散热器是用于将冷却后的氢气中的热量转移到周围环境中的设备。

2.3循环系统循环系统主要是用于将冷却过的氢气重新循环到发电机内部。

它包括循环管道、泵和阀门等设备，以确保氢气能够顺畅地流动，并且氢气的压力和温度保持在合适的范围内。

三、优势3.1高热导率和低密度氢气具有比空气更高的热导率和更低的密度，能够更有效地带走发电机产生的热量，并且减少发电机的整体重量。

3.2良好的散热性能由于发电机氢冷系统中的氢气能够快速冷却发电机内部的线圈，因此可以显著提高发电机的散热性能，降低温升。

3.3高可靠性和安全性氢气是一种非常稳定和可靠的冷却介质，它不会产生腐蚀和污染问题，并且能够有效地防止发电机内部的线圈过热和烧毁。

3.4节能环保相对于传统的水冷或风冷系统，发电机氢冷系统能够更好地节约能源和资源，同时还能减少对环境的影响。

3.5适用于高功率发电机由于氢气具有优良的散热性能和热导率，因此适用于高功率发电机的冷却需求，能够保持发电机的高效运行。

GB50177-2005氢⽓站设计规范UDC中华⼈民共和国国家标准督⽇GB50177⼀2005氢⽓站设计规范Designcodeforhydrogenstation2005⼀04⼀15发布2005⼀10⼀01实施中华⼈民共和国建设部中华⼈民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布中华⼈民共和国国家标准氢⽓站设计规范DesigncodeforhydrogenstationGB50177⼀2005主编部门:中华⼈民共和国信息产业部批准部门:中华⼈民共和国建设部施⾏⽇期:2005年10⽉1⽇中华⼈民共和国建设部公告第330号建设部关于发布国家标准《氢⽓站设计规范》的公告现批准《氢⽓站设计规范》为国家标准，编号为GB50177-2005，⾃2005年10⽉1⽇起实施。

其中，第1.0.3,3.0.2,3.0.3,3.0.4,4.0.3(1)、4.0.8,4.0.10,4.0.11,4.0.13,4.0.15,6.0.2,6.0.3,6.0.5,6.0.10,7.0.3,7.0.6,7.0.10,8.0.2,8.0.3,8.0.5,8.0.6,8.0.7(4),9.0.2,9.0.4,9.0.5,9.0.6,9.0.7,11.0.1,11.0.5,11.0.7,12.0.9,12.0.10(2)(5),12.0.12(4)(5),12.0.13为强制性条⽂，必须严格执⾏。

原《氢氧站设计规范》GB50177-93及其强制性条⽂同时废⽌。

本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发⾏。

中华⼈民共和国建设部-00五年四⽉⼗五⽇⽉明吕本规范是根据建设部建标「2002〕85号⽂的要求，具体由中国电⼦⼯程设计院会同有关单位共同对《氢氧站设计规范》GB 50177-93修订编制⽽成。

在修订编制过程中，修订组结合我国氢⽓站、供氢站设计、建造和运⾏的实际情况，进⾏了⼤量的调查研究，并⼴泛向全国有关单位或个⼈征求意见，最后由我部会同有关部门审查定稿。

压缩机级间冷却器作用
在压缩机运行过程中，产生的热量需要及时散发出去，否则会导
致设备故障或者性能下降。

其中压缩机级间冷却器是一种非常重要的
降温设备，它具有以下几个作用：
1. 降温作用
压缩机在运行时会产生大量的热量，其中一部分热量会通过压缩
介质排放出去，但是剩余的热量需要通过其他方式降温。

这时候就需
要压缩机级间冷却器介入了，它通过将介质从高温系统中取出并经过
散热板降温，然后再送回低温系统中，这样就能及时、有效地降低介
质的温度，保证压缩机的正常运行。

2. 减少压气温度
压缩机级间冷却器不仅可以降低介质的温度，还能减少压气温度，从而提高整个系统的效率。

在压缩介质经过几级压缩后，温度会随之
升高，如果不及时降温，将会影响压缩效率，增加能耗。

通过使用冷
却器，将温度降低到一定程度，就能有效地节约能源，减少运行成本。

3. 保护设备
在压缩机内部，介质的温度过高会导致设备的损坏，严重的情况下，还会引起火灾等危险事件。

压缩机级间冷却器的出现，则可以有
效地保护设备，避免高温、干涸等问题的出现。

通过冷却器的降温和
降压作用，可以使压缩机内部环境更稳定、更安全。

4. 提高工作寿命
由于压缩机级间冷却器可以通过多种方式保护设备，因此它可以
提高设备的工作寿命。

通过减少热量和干涸等不良影响因素，可以延
长压缩机的使用寿命，常规保养并将维修周期延长。

总而言之，压缩机级间冷却器是一种重要的降温设备，它各方面
的作用都十分重要，包括降温、减少压气温度、保护设备以及延长工
作寿命等，因此在现代工业生产中得到了广泛应用。

第52卷第5期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 5 2023年5月 Liaoning Chemical Industry May，2023基金项目： 中国石化炼油事业部项目（项目编号：CLY21027）。

收稿日期： 2022-06-06HAZOP 方法在氢气压缩机风险分析中的应用王一昊1,2，张毅1,2，凌晓东1,2，姜雪1,2（1. 中石化安全工程研究院有限公司，化学品安全控制国家重点实验室，山东 青岛 266071；2. 中石化国家石化项目风险评估技术中心有限公司，山东 青岛 266071）摘 要：相比于传统的化石能源，氢能具有零排放、高热值等一系列优势，因此世界各国都相继加快了对氢能的研发和应用步伐。

氢气压缩机是我国加氢站建设的关键，也是确保加氢、储氢、运氢环节畅通无阻的关键设备。

由于氢气易燃易爆的特性，一旦氢气压缩机发生故障，极有可能会出现压缩机停机、气体泄漏等危险，甚至引发火灾和爆炸。

因此迫切需要对氢气压缩机可能面临的安全风险进行评估，辨识氢气压缩机运行中的危险因素，查明可能的故障原因并制定相应的保护措施。

以氢气压缩机为研究对象，采用HAZOP 方法对氢气压缩机进行了危险辨识与后果评估，保障了其安全平稳运行。

结果表明：氢气压缩机面临入口过滤器压差过高、一级进气缓冲罐压力过低以及一级排气温度过高等风险，应考虑增设报警装置。

关 键 词：氢气压缩机；自动化安全控制；HAZOP中图分类号：TQ086 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）05-0669-04在大规模的气体化工过程中，压缩机的应用十分普遍。

在氢能网络的建设中，需要将氢气压缩至高压状态，以便用于存储、运输环节以及氢燃料电池汽车。

氢气压缩机通常会面临频繁的启动停机过程，进排气压力的波动范围大，维护频率低，维护难度大。

因此需要明确氢气压缩机可能面临的风险状况与风险等级，提前制定维护措施与风险预防措施，提高其安全平稳运行能力。

氢气压缩机操作法1：范围本操作法规定了氢气压缩机操作方法及注意事项。

2：工艺要求本操作法只适用于氢气压缩岗位。

3：岗位操作任务本岗位任务为将氢气经2级压缩后达到工作压力送至高压氢气罐内供加氢使用。

4：流程简述氢气钢瓶库内瓶装氢气经汇流后进入低压氢气罐内，经压缩机2级压缩至22Mpa后送至高压氢气罐供加氢使用。

5：原料规格外来氢气纯度≥99.5%。

6：操作条件压缩机在生产过程中，控制指标应符合下表要求：以上为设计数据，实际运转中允许偏差为10～15%压力波动值。

7：操作方法7.1 开车前的准备工作：7.1.1压缩机操作人员必须经过正式培训，在熟知压缩机结构、原理和说明书以及正确掌握操作方法和安全防范措施的基础上方能上岗；压缩机必须有专人操作，其它人员不得操作。

7.1.2开车前检查所有阀门是否均处于合适的启闭状态。

7.1.3检查压缩机机身管件、单向阀、各阀门、水冷器等有无异常情况，仪器仪表、注油器及曲轴箱油位是否正常，在检查过程中发现异常情况应及时处理解决。

7.1.4开启冷却水总管阀门、各级冷却器冷却水，并调好冷却水量。

7.1.5使用盘车装置盘车两圈以上，确保压缩机无机械障碍。

7.1.6确保电动机及压缩机曲轴旋转方向正确。

7.1.7检查并确定各项安全联锁及发讯装置仪表、电气、机械等各部分均处于合适的操作状态。

7.1.8原始开车前，需对氢气外管进行置换，从分别指定的取样点连续两次抽样合格后，才能开启压缩机。

7.2 正常操作7.2.1接通冷却水管路；7.2.2打开调压阀；7.2.3启动电动机；7.2.4关闭调压阀；7.2.5打开进、排气阀门；7.2.6检查油、气压显示仪表是否正常；7.2.7检查压缩机声响及振动是否正常；7.3停机7.3.1关闭进、排气阀门；7.3.2关闭电动机；7.3.3关闭冷却水进水管；7.4紧急停机7.4.1发现压缩机有异常声响或者其它不正常现象时应立即停机检查。

停机按照7.3方法操作。

新氢压缩机级间冷却器泄漏原因分析及对策摘要:洛阳石化260万吨/年柴油加氢装置新氢压缩机级间冷却器E3406B在最近三年内屡次发生管束泄漏，通过对该冷却器管束泄漏的原因进行分析，分析结果表明: 冷却器循环水流速偏低，循环水氯离子含量、浊度和悬浮物等实际指标偏高，换热管外壁结垢等是导致换热管腐蚀泄漏的原因，从设备材质、换热介质和工艺流程优化等方面提出了相应的改进措施，基本上解决了该设备的腐蚀泄漏的问题关键词: 加氢装置；压缩机；冷却器管束；腐蚀泄漏1.新氢压缩机级间冷却器E3406B简介洛阳石化260万吨/年柴油加氢精制装置新氢压缩机C3401AB为往复式压缩机，因单独一台压缩机的输送量无法满足工艺需求，日常生产两台压缩机同时运行，管网来氢气经两级压缩后与循环氢压缩机C3402出口循环氢汇合后进入反应系统。

E3406AB分别为柴油加氢装置新氢压缩机C3401AB一级出口冷却器，设计参数和工艺流程均相同。

换热器型号为：BIU700-6.17/0.58-100-3.3/19-2Ⅱ，换热管规格为Φ19×2。

其工艺参数见表1。

表1 E3406B工艺参数1.水冷器腐蚀泄漏情况2018年11月19日，巡检发现新氢压缩机级间冷却器E3406B 壳体内部及循环水管线气流声很大，并在循环水回水视窗发现水流中有大量气泡，分析认为E3406B 管束发生内漏,紧急将压缩机切换至备用压缩机，并对E3406B 进行隔离，防止循环水和氢气之间互串，抽芯试压堵管2根，2020年2月26又发生泄漏，堵管10根。

2021年4月6日，又一次发生泄漏，抽芯后发现在换热管外壁、管板和折流板附近表面有黄色松软黏泥，管束之间夹杂大量的硬质石块等杂物，清洗后能够看出管束外壁均匀分布大量凹坑，折流板附近最严重。

对部分换热管用超声仪器测厚发现凹坑最大深度达1.0mm ，判定该管束已经不能满足生产要求，开始购买新管束进行更换，管束的结垢腐蚀情况如图1、图2所示。

氢气压缩机氢气压缩机广泛应用在石油化学工业部门。

近年来，在石油炼制工业中，由于广泛采用先进的加氢工艺，因此，迫切要求机械工业大量提供先进的成套加氢设备，氢气压缩机及其配套电气设备是不可缺少的项目之一。

而由于往复活塞式压缩机具有节能高效的特点，因而在石油精炼化工流程中它处于主导地位。

与国外相比，氢压机在我国起步较晚，刚开始是引进国外氢压机，进而发展到自行测绘仿制，直至上世纪80年代后期才走上自行设计氢压机并不断完善的阶段。

由于氢气是一种极易泄漏，易燃易爆的气体。

因此，对氢气压缩机的设计、制造、使用、维修甚至于选用都提出了一系列的特殊要求，尤其是对密封、安全和可靠性等方面的要求较高。

本文针对氢气压缩机的设计结构进行分析，提出了氢气压缩机的选用方法，希望对广大行业人士提供一个可行的参考。

往复式氢气压缩机特点往复式压缩机是利用容积的改变使气体受到压缩，石化装置中通过往复式压缩机提高氢气压力以满足工艺操作的要求，一般具有以下主要特点：（1）压缩的气体是烃类和氢气的混合体，属易燃、易爆气体。

（2）氢气活动性强，在一定的条件下，对金属有强的腐蚀作用，此特性严重地影响了氢气压缩机的使用寿命。

如碳钢发生氢腐蚀的条件是：氢气压力 >20MPa，温度 >200℃，而且温度是主要指标。

对于氢气压缩机设计的最高实际排气温度应小149％，富氢压缩机设计的排气温度应小于 135℃（富氢分子量≤12）。

（3）通常进出口压差大、排气压力高，需采用多级压缩实现较大的压力比。

往复式压缩机对被压缩气体的分子量不敏感，可以在每一压缩级中达到2～3的压力比，适合用于新氢的压缩。

（4）要限制每一压缩级的出口温度不超过 135℃。

氢气和空气相比具有较大的滑移位数，在压缩过程中，易通过活塞环泄漏，造成温度的升高，亦降低了容积效率。

和其他石油气相比压缩氢气时的容积效率的降低，同时较低的气体出口温度有利于气阀的寿命和可靠性，还减少了氢气在材料中的渗透。