烟机轮盘温度控制失效分析与对策520.pdf
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1、烟机轮盘温度控制失效分析与对策 曹 峻 摘要:烟气轮机是催化裂化装置,针对本次振动实例,通过在线监测系统对烟机工况进行故障诊断,采取优化措施,并据此指导停机检修和开机投运工作。关键词:烟气轮机;振动;故障诊断;对策 烟气轮机是催化裂化装置的关键设备和重要节能设备,其工况好坏直接影响到装置的安稳长运行和能耗指标。烟机轮盘温度超高,会造成材料机械性能降低,轮盘、叶片等部件的额外膨胀增加,甚至动静局部间隙减小导致摩擦;优化轮盘温度控制,适量的冷却蒸汽即可阻止烟气进入轮盘,防止催化剂粉尘堆积,又可到达节能目的;轮盘温度控制不平稳、盘温升降幅度变化大,还会引起烟机轴系振动剧烈波动。1 机组概况 1.1
2、机组布置 300 万吨/年催化装置烟机机组采用烟气轮机轴流主风机齿轮箱电动/发电机的三机组配置方案。烟机为西安航空发动机公司产品,型号 TP11-160,轴流压缩机为陕西鼓风机厂产品,型号 AV71-11,电动/发电机型号 YCH710-4,配套郑州机械研究所的平行轴双斜齿、双圆弧形齿轮箱,型号 GH530。1.2 烟机主要结构特点 TP11-160 型烟气轮机是西航公司开发的民用产品,为轴向进气垂直向上排气,主要由进气壳体组件、排气涡壳组件、转子组件、轴承座组件以及底座等六大局部组成。转子采用单级悬臂结构。轴端密封为带三档气封的迷宫式轴封体,分蒸汽封严环和空气封严环。烟机结构见图1。图 1
3、烟机结构简图 1.3 烟机轮盘温度控制原理 为降低轮盘和叶片的工作温度,穿过进气壳和内导流锥体有两根对称的冷却蒸汽管,向轮盘前冷却腔内通入适量的蒸汽进行冷却。冷却蒸汽控制阀组分两路,一路用于正常工况,由温控阀 TV1471 控制轮盘温度在 350左右;另一路用于二次燃烧工况,由温控阀 TV1472 控制烟气入口温度不大于 700。两个控制阀组后合并为一根管线后再分为 DN65 和 DN50 的两个支管,蒸汽通过导流锥喷入轮盘冷却腔体。2 故障描述 装置检修后烟机机组投运,开机初期轮盘温度按开机步骤缓慢上升,装置负荷正常后,轮盘温度按 335控制时冷却蒸汽量2000kg/h,较停机前蒸汽量 15
4、00kg/h增大很多。而后蒸汽量逐渐增大至满量程3000kg/h,轮盘温度测点 TE1471 也继续升高,由 335逐步到 370,最高 390。图 2 烟机轮盘温度-冷却蒸汽量趋势图 3 故障分析 3.1 主因确定 针对烟机轮盘温度控制失效,首先要判断、确认的是:轮盘本体实际温度是否超,是否危及设备继续运行。从烟机入口流量、温度、压力、振动等参数来看,可能性极小。一是如图 1 所示,轮盘冷却蒸汽控制系统中,温度测点 TE1471 实际检测的为冷却腔内的蒸汽温度,而不是轮盘本 体温度。当控制适量的蒸汽进入轮盘冷却腔,不但起到冷却 盘体作用,如图 3 所示,还会阻止高温烟气进入该腔,确保 轮盘不
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