硝酸生产中的四合一机组的设计与应用李玉昌，汪黔，张玉华贵州省息烽开磷化工装备工程有限责任公司，贵州贵阳551109摘要四合一机组是硝酸生产中的主要设备，机组的好坏直接影响了硝酸生产的效率，其控制与联锁保护较为复杂。本文对硝酸装賈中的四合一机组的各部分进行了介绍，对系统的设计模块及设计做了详细的陈述。对于大型机组的安全保护尤其的重要。ITCC（综合汽轮机及压缩机控制）系统是针对机组参数监测♦控制♦安全保护专门设计的综合性控制系统。尖键词1TCC；紧急停车；联锁；防喘振功能；四合一机组中图分类号TII13文献标识码文章编号1674-6708（2011）50-0142-020引言在化学工艺上可以了解到，利用氨氧化生产硝酸需要经历三个化学反应过程：氨的氧化、氧化氮的氧化和亚硝酸气体的吸收。根据化学方面的知识可以了解到，以上的三个化学反应都是较强的放热反应，而且在加压的条件下更有利于反应的进行。因此，可以通过化学反应放出的热最和回收尾气排放的能最來维持整个硝酸生产中气体压缩机的动力消耗，此外剩下的能虽由蒸汽排出，以此来达到系统能鼠的平衡。通过压缩机组合的概念，由此产生了“三合一机组”四合一机组"等的概念山。现在使用较多的一种压缩机组是将驱动机蒸汽压缩机和尾气膨胀压缩机与生产机空气压缩机和氧化氮压缩机组合在一起，形成一个机组。通过这样的组合，将它们的能最一起共用，能够提高机械效率。另外一种机组情况就是用电动机或者燃气压缩机取代蒸汽压缩机与空气压缩机♦氧化氮压缩机和尾气膨胀压缩机组合在一起，形成’•四合一机组"的概念。ITCC系统是•一套集压缩机的透平调速控制、防喘掘控制、抽气控制、自保联锁逻辑控制为一体的综合控制系统。1机组结构及数据四合一机组的流程与布置主要是依赖于硝酸生产工艺的要求，四台机器可以设计成同轴线同转速或者设计成不同轴线不同转速，其驱动机可以设在端头，也可以设在端尾。硝酸四合一机组就是一个典型的能最自给自足型的机组，在各机组设计与选型中都必须遵循节能'环保、高效的原则。下面来具体介绍各部件的结构。1.1空气压缩机在四合一机组中，空气压缩机主要是用来进行氨氧化和氮氧化的空气压缩，来实现空气的升压。在压缩机的选型方面，由于综合加压工艺和双加压工艺的不同，升压的幅度较低，一般多采用轴流式压缩机。对于轴流部分的转子叶片，一•般采用反动式，这样可以调节增压的速度和效率的高低。为了适应气流的波动，静叶角度可以设计成部分可调和全部可调的形式，其调整的驰动器一般设置成液压的形式。1.2氧化氮气体压缩机四合一机组中的氧化氮压缩机主要是用于将氨氧化反应生成的氧化氮气体汇合氧化用空气压缩到吸收操作过程需要的压力。为了满足压力要求，一般采用离心式压缩机。对于氧化氮气体压缩机的气流结构有一个注意的部分，尽可能减少死角。这是由于氧化氮气体与空气混合后在压缩过程中低有NO牛成NO）的反应，又有NQJI勺分解反应，而后者属于吸热，影响比较大。弦样不仅会导致实际的排气温度比理论计算的数值低，而且还会在金属壁或者在死角处沉积銭盐。由于桜盐结晶的过程会使体积膨胀，这样会造成腔体中隔板的变形影响叶轮的旋转。在叶轮的选择方面，应该优先采用铸造叶轮，以捉高设备的抗腐蚀性。1.3尾气膨胀压缩机在四合一机组中，尾气彫胀压缩机得作用主要有：一是回收硝酸牛•成过程排放尾气的能呈；二是为空气压缩机和氧化氮庄缩机提供一个驱动器121。根据实际的需要，可以将尾气膨胀机设计成单级或多级膨胀，其叶轮可以设计成冲动型和反动型或者两者混用。在膨胀机的进出口配有专门的调节阀，用此来调节气呈的变化，从而捉高设备的效率。1.4蒸汽压缩机在四合一机组中蒸汽压缩机为机组的正常运行提供了源动力，尤其是当设备开机启动，尾气膨胀机还不能工作时，蒸汽压缩机为机组提供了所需能量的85%，这个在蒸汽压缩机设计时，尤其的重要。蒸汽压缩机的气源一般都来自于硝酸生产过程中产生的热源。2ITCC系统介绍ITCC（IntegratedTurbineCompressorControlsystem）系统是三重冗余综合控制系统。该系统具有调速控制'防喘振控制、透平转速超调保护・ESD联锁保护等功能...