重催烟气轮机振动故障分析及预防保护措施
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轮机振动的原因分析与解决对策摘要随着我国电厂建设的快速发展,轮机在实际运行过程中出现振动等情况,对机组长时间周期的运行有着较大的影响。
轮机振动一直是人们关注的热点话题,轮机振动影响到机器的正常运作,影响了工作的开展。
本文就轮机运行的实例,针对轮机振动问题展开探索,分析产生轮机振动的原因,并提出解决问题的对策,给电厂建设的快速发展奠定基础。
关键词轮机;振动;原因;对策0 引言目前,我国电厂建设的飞速发展,对轮机的要求也逐渐提高,在实际的操作中经常出现轮机的振动问题,轮机振动关系到机器最昂贵的部分,影响到机器的正常运作,因此要重视轮机的振动问题。
轮机的振动关系到机器轴系安全。
但是导致轮机振动的原因很多,交织在一起,很难在短时间解决。
因为轮机振动故障会有很多表现形式,故障发生后的处理过程复杂,设计的技术很多,这就要求工作人员必须及时的发现轮机振动故障,观察相关系数之间的关系和变化,并且快速的发现问题的原因,找出解决问题的对策。
1 轮机振动进行测量的方向和主要位置轮机在催化装置中的节能设备属于相对关键以及重要的,轮机有着良好的工作情况对装置降低能耗、安全运行有着较为直接的影响,因此,首先要做好对轮机震动方向以及位置的测量工作。
轮机振动的测量方向一般分为水平和垂直方向。
垂直测量指的是在轮机的轴承上方进行的垂直测量。
水平测量指的是在轮机轴承盖的水平结合面的中间位置进行的测量。
轮机轴向振动一般是在轴承的端面上进行的沿轴测量。
理论意义上,轮机发生振动之后,在以上三个方向的振动是等效的,但是在实际的操作中,轮机只有水平和垂直两种测量,因为轴向振动测量必须依赖于仪表设备和工作人员的丰富经验。
并且轴承的水平和垂直度不太一样,即使统同一轴承的水平和垂直测量也会不一样。
2 轮机振动的测量尺度分析轮机轴系测量的所有值中,其中主要包括振动位移、振动的速度、振动的加速度,振动速度指的是一定时间内的振动距离。
振动的加速度指的是一定时间内的时间二阶导数。
重催装置烟气轮机异常振动故障分析摘要:烟气轮机首次异常振动因催化剂试验导致催化剂不断在轮盘与气封主轴处堆积,最终引发转子磨损所致。
转子磨损后出现不平衡,振动加剧致转子与气封、油封发生碰磨,引发气封体与油封体的磨损失效。
烟气轮机第二次振动因转子剩余动平衡量超标所致,轮盘侧测振部位原跳动不达标,给原有振动值附加了一个固定初始值;因传感器装出现的假性反进动又给出了碰磨误导信号。
关键词:烟气轮机;异常振动;解体检查;频谱;动平衡;精度本文探讨的石化厂重油催化装置烟气轮机发生异常振动,持续观察仍有异常。
停车拆检,发现转子轮盘后主轴处有槽状磨损,导流锥螺栓锁紧片部分脱落,气封体严重磨损,6片静叶不同程度磨损。
更换转子、气封及油封,静叶进行修复后回装,试车运行时发现转子轮盘侧振动随转速增加呈上升趋势,最大可达80μm,无法投用,严重影响装置运行和正常生产。
1故障诊断与处理1.1故障描述该烟气轮机为YL-33000型国产单机悬臂式轴向进气透平,介质为烟气,温度700℃,流量为6166m3/h,入口压力0.353MPa,出口压力0.0912MPa,转速3722r/min;功率32800kW。
2012年12月30日11:05,重油催化装置1#主风机组烟气轮机振动出现上涨趋势;11:32,出现第一次波峰,随即振动下降;11:57,出现波谷并且低于正常运行时的振动值,随后4点振动值(轮盘与轴承箱侧各2测振点,3711,3712为轮盘侧测点,3713,3714为轴承相侧测点)迅速上涨并在12:16达到最高波峰值,之后缓慢回落,振动维持在60μm左右。
为保证生产,工艺车间于14:50将备用主风机切入反再系统。
观察运行至1月4日10:00,振动居高不下,随即停车解体检修。
烟机的S8000在线监测系统的振动趋势图如图1所示。
振动故障发生前,除更换催化剂做试验外,润滑油、控制油温度及压力,烟气入、出口压力及温度,转速,轴瓦温度等都在工艺卡及机组运行范围之内,工艺操作平稳。
汽轮机振动异常原因分析及解决方法摘要:汽轮机是整个电厂常规岛的心脏设备,若汽轮机振动异常不能正常工作,将给电厂造成巨大的损失。
本文从理论上对常见的汽轮机振动异常原因进行分析,并提出相应的解决方法。
关键词:汽轮机、振动、分析、解决方法前言汽轮机的振动大小,是评价汽轮机组运行可靠性的重要指标。
对于高速转动的汽轮机来说,微小的振动是不可避免的,振动幅度不超过规定的标准属于正常振动。
对汽轮机的运转没有影响,但是当振动超过规定限值时,对整个汽轮机组的运行是有害的,表明机组内部存在缺陷。
本文所分析的就是这种振动过大的异常振动产生的原因和减小振动的方法。
一、汽轮机振动过大的危害汽轮机组振动过大,会使机组内部部件的连接松动,基础台板和基础之间的刚性连接削弱,或使机组的动静部分发生摩擦,造成转子变形、弯曲、断裂,甚至是叶片损坏。
当机头发生振动时,可能直接导致危机保安器动作,造成停机事故。
当汽轮机动静叶片由于过大的振动而发生相对偏移时,会造成高低压端部轴封发生不正常磨损。
低压缸端轴封的磨损破坏轴封的密封作用,使空气被吸入负压状态下的低压缸,破坏凝汽器的真空,直接影响汽轮机组的经济运行。
高压缸端轴封的破坏会使高压缸的蒸汽大量向外泄露,降低高压缸做功能力,甚至会引起转子发生局部热弯曲。
泄露的高压蒸汽如果进入轴封系统的油档中,使润滑油内混入水分,造成油膜失稳,也可能产生油膜振荡,造成轴瓦乌金熔化。
当过大的振动造成轴弯曲时,可能使发电机滑环和电刷的磨损加剧、静子槽楔松动、绝缘被破坏,造成发电机或励磁机事故。
当过大的振动造成某些紧固螺丝松脱、断裂时,甚至会造成整个汽轮机组的报废。
所以,消除异常振动,是确保安全生产的重要环节。
二、汽轮机异常振动的原因分析与解决方法汽轮机组负担着将热能转化为电能的任务,由于其长时间运行、关键部位长期磨损等特点,各种故障时常发生,其中,振动异常是汽轮机组常见故障中最频繁的一种,严重影响了电厂的正常发电。
催化烟机振动高原因分析及改善措施摘要:在催化设备中烟气轮机就是关键性设备,运行的状态与设备的安全稳定运行有直接的关联。
而烟气轮机运行状况和装备的能耗水平以及节省电力资源、甚至与整套机组的安全运行也有一定的关系,甚至还是催化裂化装备稳定生产的有效保证。
关键词:烟机;震动;原因前言烟气轮机就是催化裂化装备的核心设备之一,其工作核心就是回收烟气能量,驱动主风机组运转,如果烟机出现故障,就会严重影响装备的安全生产以及经济效益,因此工厂需要高度重视烟机的正常运行,通过优化相关操作,结合实际情况开展针对性的改造,强化维护以及管理,保证烟机的稳定运行。
一、催化烟机振动高原因(一)烟机污垢在拆解烟机以后可以发现,在静叶、动叶、导流锥、烟体壳体上存在大量的催化剂污垢,而垢物的连片上附着了硬度较大的物质。
烟气在核实的温度以及湿度下会生成低熔点的共晶体,而低熔点共晶体会使催化剂变得更加粘稠,而催化剂粉末会受静电作用的影响,有一定的吸附能力,因此基于烟机轮盘冷却蒸汽与密封蒸汽的基础上,催化剂细粉容易在动叶以及静叶片、流道位置沉淀,破会转子动平衡[1]。
在再生器负荷变化期间,容易受高速烟气的冲刷以及烟气温度出现变化的影响,导致流道中污垢从附着物上掉落,冲击转动部分,对动叶部分的垢物脱离产生一定的负面影响。
烟垢严重的烟机叶片(二)润滑油温度该物质的主要作用就是润滑以及减震作用,在润滑油温度降低的时候,黏度出现增加的趋势,油无法顺畅的在轴承之间流动,分散的存在对轴承油膜也有一定的负面影响,增加机组震动的可能性;如果润滑油的温度过高,此时黏度出现下降的趋势,而油膜的刚度也随之降低,油膜涡动,增加震动。
(三)烟机入口烟气压力烟机入口烟气的压力也会成为导致震动的因素之一,烟机入口烟气压力与烟机轴震动呈现出正相关的关系,在入口烟气压力出现下降以后,震动也会随之增强,如果入口压力上升,震动就呈现出缓慢下降的趋势。
二、应对震动高的有效措施(一)解决污垢的有效措施保证再生器压力以及温度始终处于稳定的状态,提升与降低处理量时需要保证速度的缓慢进行,切勿出现大幅度动作,严格控制各个旋分器的线速,确保烟机入口的烟气指标合格不超标。
催化烟机振动原因分析及解决措施摘要:催化烟机是原料油催化裂化过程中重要的节能设备,其运行状况影响着设备整体能耗水平,对设备机组的安全运行发挥关键作用。
因此,为提高设备的运行效率和质量,我们要对造成催化烟机振动影响因素进行深入的分析,针对各项影响因素,采取正确措施进行应对,确保催化烟机正常运行。
为此,下文将分别由结垢和催化剂、转子不平衡、转子弯曲和出现裂纹这三方面着手来探讨催化烟机振动的原因以及其相应的解决措施,以供广大同行参考与借鉴。
关键词:催化烟机;振动;机械;解决措施分析机械设备振动的主要目的在于找出设备振动的原因,并将振源消除或减小振动,达到维持设备运行稳定与安全的目的。
通常来说旋转机械常常出现的振动故障包括了流体涡流激振、机械松动、临界转速、油膜振荡、转子不对中、转子不平衡等原因。
这些年来摩擦力学、流体力学以及转子力学等逐步发展与成熟为机械设备振动的研究提供了有力指导,为此下文将结合经验对催化烟机的振动原因与解决措施进行分析与探讨。
一、催化烟机简介催化烟机主要是能量回收设备,是催化裂化装置的关键设备。
它利用催化再生器烧焦所产生的压力、热力为动力,推动烟气轮机转子旋转,进而带动主风机或发电。
在故障停车次数中,由烟机振动故障引起停车次数约占故障停车总数的一半,因此必须对催化烟机振动加以重视,发现问题及时处理,切不可大意。
催化烟机系统常见振动故障有转子不平衡、转子不对中、转轴缺陷、油膜振荡、临界转速、碰磨、机械松动、流体的涡流激振、粉尘堆积、结垢等,在设备实际运转中具体是什么原因引起振动,需要我们进一步了解,从而对症下药,消除振源或减小幅度,使设备能够平稳运转。
二、结垢和催化剂影响及解决措施(一)催化剂产生细粉并带到烟机系统,在适宜烟气温度和湿度环境下必然会出现结垢现象。
首先,当催化烟机蒸汽冷却系统排凝管堵塞,导致冷凝水滞留,蒸汽只能随着烟气排放,假如烟气中催化剂浓度超标,会导致机壳内的蒸汽与催化剂发生反应,形成结垢,不断堆积,而催化剂又不断地冲刷着一级、二级烟机动叶,使转子不断地达到新的动平衡,结垢通常分底、表两层,因两层之间结合很松,受到冲击或温差变化时,结垢物很容易脱落,尤其是围带内表面结垢后与动叶相互摩擦,动叶垢层受多次冲击后易脱落,当结垢脱落后,动平衡遭到破坏,从而引起转子重心发生变化,引起催化烟气透平机振动;随着设备长时间运转,转子动叶片遭受冲刷磨损或缺损、零部件松动或脱落,进一步导致转子受热不均产生局部的热弯曲,加剧催化烟机的振动。
烟气轮机振动过大原因浅析摘要:能量回收机组为重油催化裂化装置的关键设备,也是炼油厂节能效果最明显的大型机组。
机组的运行不但影响到装置的加工能力和长周期运行问题,而且直接关系着整个装置的平稳、高效运行和能耗水平。
机组振动过大使得整个催化裂化装置面临停产的风险。
关键字:催化、主风机、机组、烟气轮机1.机组装置介绍某石化企业320万吨/年催化装置1#主风机采用三机组配制,由烟气轮机、轴流风机、增速箱、电动/发电机及静叶控制系统、润滑油系统组成。
烟气轮机、轴流风机、增速箱及电机之间由联轴器连接,如下图:YL-33000B AV100-13 GD-63 YCH1120-4烟气轮机轴流主风机齿轮箱电动/发电机其中烟气轮机为兰炼石化机械厂制造的单级透平,采用轴向进气和径向排气的悬臂转子结构,轴向进气可以使烟气进入烟气轮机时稳定地流动,以确保烟气中催化剂颗粒均匀分布。
径向排气管道安装有波纹管膨胀节,以便吸收介质温度过高引起的管道热应力。
其主要参数为:型号YL-33000B项目设计工况某年上半年烟气轮机前轴轴径向振动逐步上升,7月间振动值由70µm 上升到80~90µm(报警值是80µm,跳车值是100µm)。
直接威胁了机组的安全运行和整个装置的平稳生产,甚至面临非计划停工的风险。
2、机组振动特征仪表显示各测点振动值如下表,其中除X 点外振动值基本稳定。
从表中除可以看到明显的振动值上升趋势外,还存在振动值突然增大,数小时之后恢复至均值的情况。
3、原因分析一般情况下,引起烟气轮机振动大的常见因素是转子不平衡,如轮盘或叶片结垢、叶片损坏等。
判断转子不平衡的常用常用方法是频谱分析、二维全息谱分析。
1)频谱是指一个时域的信号在频域下的表示方式,可以针对信号进行傅里叶变换而得,所得的结果会是以分别以幅度及相位为纵轴,频率为横轴的两张图,不过有时也会省略相位的信息,只有不同频率下对应幅度的资料。
汽轮机异常振动原因分析及解决对策汽轮机在火力发电厂中具有十分重要的作用,它的运转效果是否正常,直接影响着火电厂生产的经济性与安全性,而汽轮机的核心是转子,但其最容易出现问题,在运行的过程中,往往会因为异常情况出现振动,直接影响着汽轮机的工作,如果出来不当就会造成汽轮机的工作出现问题。
对于汽轮机振动可以采用噪声、温度、压力等方式进行检查,然后根据具体的情况进行处理。
标签:汽轮机;异常振动;原因分析;解决对策1 汽轮机异常振动原因分析1.1 油膜振荡引发异常振动汽轮机中有一种重要组成部件就是油膜,汽轮机被工作人员启动后,汽轮机开始进行高速旋转,这时发电机的转子开始进行高速旋转,油膜对轴颈的作用力大于轴颈重力和科氏力的合力,使轴颈向上浮动,产生弓形涡动,伴随着强烈的作用力作用到轴承的油膜上,慢慢的就会导致油膜的稳定性降低并且开始出现振动的现象。
而且就算当发电机开始正常运行时,旋转的轴颈在滑动的轴承中带动润滑油高速流动,由于作用力与反作用力的作用,高速转动油流就会反过来作用轴颈,最终就会产生一种振荡的现象。
1.2 气流激振发电厂运行时间较长,各类机组需要长时间、超负荷运行,短时间内轴振会加速。
此时,采取降低运行负荷,振动也会相应的减速。
在不均衡气流冲击的影响下,汽轮机组叶片在气流激振影响下,汽轮机组本身体积与设备数值的差异,会导致气体在叶片内的膨胀,将会导致流道混乱,使得汽轮机组出现异常振动现象。
1.3 转子变形通过深入分析汽轮机组异常振动案例,发现由转子异常振动引发的故障次数较多。
汽轮机组工作环境比较复杂,即便是正常工作状态下,也无法保障转子的有效切合,及时避免机组异常振动,影响发电廠的运行。
加之机组长时间处于超负荷工作状态,受到各类因素的影响,摩擦力的影响,将会导致机组热量增加。
随着运行时间的增加,转子的材质会受到影响,使得变形问题出现,导致振动异常。
2 汽轮机异常振动的解决对策2.1 油膜振荡的解决对策根据之前所介绍的关于油膜可以造成汽轮机的异常振动,想要防止出现这种情况,首先需要使汽轮机中的转子与轴承之间能够合理的工作下去,使得它们之间的摩擦力降低,其次工作人员应该选择粘度小的润滑剂来对它们进行润滑,这样做的原因是如果润滑油选择了较大的粘度,那么他们的承载力也会随之增大,而且当粘度增大时,会使油的分布结构有所损坏,造成转子与部件之间的摩擦力增大,另外还可以通过让轴瓦顶部的距离缩短使得轴瓦上的承合宽度变的更大一些。
汽轮机振动的故障分析及措施摘要:汽轮机是工业产业中的重要机械设备,就其组建模式而言极为复杂,只有在特殊的汽轮机工作环境中,经过严格的汽轮机作业管理,才能有效降低汽轮机振动故障发生频率。
所以,就现有汽轮机工作情况来看,完善汽轮机诊断机制显得尤为关键。
对此,本文将对600MW机组汽轮机振动故障的系列问题进行系统分析,从而提出能够解决汽轮机振动故障的有力措施。
关键词:汽轮机诊断故障诊断技能汽轮机是电力企业的重要发电设备,它高效的运行机制是电厂安全工作的关键要素。
然而,汽轮机的振动故障通常是制约其正常工作的重要因素,汽轮机的振动故障常常会对机组的整体运作带来极其不利的影响。
与此同时,汽轮机的振动水平是制约其工作质量的重要标准。
就实际情况来说,汽轮机的振动故障原因难以判定,需要耗费大量时间来分析,对此本文将就汽轮机的振动故障展开系统讨论。
一、600MW机组结构探究就汽轮机的构建结构而言,从运动体系上来进行综合考量,大体上可以分为汽轮机的转动部位以及汽轮机的静止部位。
汽轮机的转动部位通常是由叶轮、主轴等共同构建而成,而汽轮机的静止部位则是由进汽装置、汽缸以及轴承等共同组合而成。
在汽轮机设备的实践工作中,通常为了促进汽轮机的高效运行,会将汽轮机分为高压缸、排汽缸以及中压缸三个部分,将其三个零部件用隔板分开,使其从整体上提升汽轮机的工作效率。
汽轮机组中通常会由两个重要零件共同组合形成,即径向轴承和推力轴承,然而部分汽轮机工作也可运用双推力支承联合轴或者是单转子三支承轴。
因此,工作人员在进行600MW机组操作时,为了方便汽轮机组的灵活运用,电厂工作人员则可在一定程度上降低小盘车力矩,防止轴承磨损,运用高压顶轴装置以及自动化盘车设备来保障汽轮机组的安全工作。
二、600MW机组振动故障分析(一)汽轮机振动故障原因探究就当前情况来看,我国发电工作模式大体上采用的是火力发电的方式,因此汽轮机设备在现代社会发电工作中显得尤为重要,它是完成发电任务的关键要素。
催化装置烟气轮机振动故障的分析与诊断本文应用旋转机械状态监测图谱、机组运行参数及检修方面的实际经验。
经过综合分析,找出了延安炼油厂200万吨/催化装置烟机振动故障形成的原因。
为同类型机组运行故障的排除提供了可以借鉴的宝贵经验。
标签:烟气轮机振动大状态监测烟气粉尘含量一、前言延安炼油厂200万吨/催化装置四机组中的烟气轮机(YL-18000A)为该装置的节能减耗的核心设备。
2013年5月20日12点左右,烟机进气温度由639℃降低至590℃。
烟机轴振动出现异常波动,烟机前轴XIA2712从26μm上升到60μm,后轴XIA2714从23μm上升到36μm 。
此后,烟机振动XIA2712值出现多次波动最高时上升至78μm。
针对此次异常状况,我们立即进行了详细分析。
二、分析情况1.旋转机械状态在线监测图谱基本情况烟机前端轴承测点为XI-2711 XI-2712后端轴承测点为XI-2713 XI-2714 多频谱结合相应测点的监测趋势图、频谱图,通过比较各个成分的振动值大小,可以看出,XI-2712的振动数值变化的突出成分为一倍频,即振动值的增大是由于1X分量发生变化所导致的。
引起1X分量的占主导成分的振动故障有不平衡、松动、共振、弯曲等多种情况,观察其他谐波尤其是高次谐波几乎没有幅值出现。
转子不平衡振动的故障识别特征:①不平衡故障主要引起转子或轴承径向振动,在转子径向测点上的到的频谱图,转速频率成分具有突出的峰值。
②单纯的动不平衡振动,转速频率的高次谐波值幅很低,因此在时域上的波形是一个正弦波。
③转子的轴心轨迹形状基本上为一个圆或椭圆,这意味着置于转轴同一截面上相互垂直的两个探头,其信号相位差接近90度。
④转子的进动方向是正进动。
⑤除了悬臂转子之外,对于普通两端支撑的转子,不平衡在轴上的振幅一般不明显。
⑥转子振幅对转速变化很敏感,转速下降,振幅将明显下降。
综上所述的频谱特征与转子不平衡振动的故障识别特征较为吻合,初步判断为故障类型为转子动不平衡。
引起烟气轮机振动的常见原因与预防措施摘要:根据烟气轮机处理的工作介质特性,分析了引起烟气轮机振动的机理。
对由转子不平衡引起的振动进行了讨论,给出了转子不平衡引起振动的故障诊断依据并提出了预防措施。
关键词:烟气轮机转子不平衡故障诊断一、引言烟气轮机(又称烟气透平,简称烟机)是石油化工行业常用的关键设备之一,它利用催化裂化装置在生产过程中产生的高温低压烟气的热能及压力能驱动离心式或轴流式主风机或发电机等设备工作或发电,达到回收能量的目的。
烟气机组的运行状况直接关系到装置的运行周期和能耗水平,对保证装置正常平稳运行和节能降耗具有重要意义。
然而,烟气轮机也是石油化工行业关键设备中发生故障率最高的。
频繁停机导致装置能耗上升,处理量下降,严重的使装置切断进料甚至非计划停工的现象时有发生,严重影响了企业的正常生产和经济效益。
因此,研究烟气轮机的常见故障、产生故障的原因以及预防、消除故障的措施,对企业节能降耗,保证正常生产具有重要意义。
二、烟气轮机振动的机理烟气轮机的工作介质中含有催化剂固体颗粒,这种高温气-固两相流动对烟气轮机的气动热力性能和叶片的磨损要产生主要影响。
高温提高了催化剂固体颗粒的黏度,使其辅着在叶片等转动部件上的机率增加。
研究表明,催化剂微粒的浓度对叶片的磨损影响及大,含粉尘浓度是造成叶片磨损的主要原因之一。
因此,导致烟机故障率居高不下的主要因素是高温和粉尘,烟机组的机械故障,主要与这两者有关。
工程实践中,烟机常见的故障有:磨损、叶片断裂、粉尘堆积、动静摩擦、动平衡破坏、同心度偏移、油膜失稳、壳体变形及管线应力影响都直接或间接与这两者密不可分,以上几种故障均会引起烟机的振动。
本文将就烟机转子因磨损及动平衡造成破坏引起的振动进行研究。
1.磨损烟气中所含的以催化剂为主的烟气粉尘,随烟气一起高速通过烟机叶片,对烟机流道产生冲刷,在高温的作用下(通常烟气入口温度在620℃以上),烟气粉尘对转子的磨损加剧,磨损严重的部位常发生在叶片、台肩、榫槽等部位,会出现刀刃状或拇指状的划痕,冲蚀严重时会出现蜂窝状。
催化烟机振动高原因分析及改善措施探讨摘要:烟气轮机(简称烟机)是催化裂化装置的核心设备,同时也是该装置主要的节能设备。该机通过再生烟气的压力和热能进行膨胀做功,从而有效带动主风机运行及发电,其运行情况直接影响到装置的运行周期和能耗水平。通过利用设备故障状态监测诊断技术,对烟气轮机振动信号进行分析,能够准确预测烟气轮机转子上有沉积和粘附的催化剂掉落所致的故障,准确预测了虽然烟气轮机振动大,但不影响机组正常运行的问题。关键词:烟气轮机;振动;分析1汽轮机简介YL31000A型烟气轮机是催化裂化(Ⅱ)装置项目中能量回收机组的关键设备,是由中国石化工程建设公司(SEI)和中国石油渤海装备兰州石油化工机械厂在多年积累YL型烟机设计、生产及运行经验基础上,设计生产的1台结构简单、合理、可靠的烟气轮机。装置中的主风机组采用电机和烟气轮机联合驱动的三机组配置形式,如图1所示。其参数如表1。图1主风机组示意图表 1 烟机参数某480万t/年催化裂化装置2017年9月1次开车成功,其中能量回收机组采用烟机-轴流式压缩机-齿轮箱-电机的机组配置形式,如图1所示。烟机型号及参数见表1。自2017年9月开工后,装置运行平稳。主风机的运行靠电机和烟机同时带动,电机始终处于授电状态。烟机运行过程之中存在轴振动偏大的情况,主要体现在烟机后支撑轴瓦处。烟机的振动在大幅工艺调整及生产波动中,出现上涨且难以回落,振动值在数次波动中逐步上涨。2020年5月份中旬的振动趋势如图2所示,可见最高的振动值已经达到了71μm,此后VI13454的振动值维持在了65μm左右,已经在厂家规定的高报值上运行。2020年9月初,振动因生产波动再次上涨,此后振动峰值一度超过80μm,基本维持在78μm的振动值上运行,已经超过厂家所规定的高高报警值,于9月15日对主备风机进行切换操作,主机停运,烟机开始检修。图2 2020年5月烟机后支撑轴瓦振动值图3 2020年9月烟机后支撑轴瓦振动值2振动高原因分析及应对措施2.1烟机垢物的影响烟机解体后可见大量的催化剂垢物附着于静叶、动叶、导流锥和烟机壳体上,垢物连片附着且硬度较大。有研究表明烟气在适宜的温度和湿度下可生成低熔点共晶体,低熔点共晶体会让催化剂变得比较黏稠,因此催化剂粉末(直径小于15μm)由于静电作用会具备一定的吸附能力,在烟机轮盘冷却蒸汽和密封蒸汽的作用下,催化剂细粉易在动叶、静叶片及流道等部位更容易吸附沉积下来,从而破坏转子动平衡。在停机与拆卸过程中,大片的结垢物从工件表面脱落,表现为停机冷缩后的剥离。因此可以推断,在再生器负荷变化的过程中,受到高速烟气的冲刷作用、烟气温度的变化以及轮盘冷却蒸汽调整的影响,流道中的垢物从附着面上剥离,对转动部分造成了冲击,同时,动叶部分的垢物脱离造成了动平衡的破坏,振动也会上升。针对此种情况,应该保障再生器压力、再生温度的稳定,提高和降低处理量要缓慢、平稳,不能出现大幅波动,同时,避免出现再生器尾燃的工况。及时关注三旋四旋的操作,控制好各个旋分器的线速,保证烟机入口的烟气指标合格不超标。保证冷却蒸汽的品质,严禁出现热度不足和蒸汽带水的情况发生。在控制轮盘温度的时候,对轮盘冷却蒸汽的调整应该平稳,切忌出现大幅度的波动,避免因烟气冲刷出现大面积结垢层脱落,导致转子动平衡被破坏,振动剧烈上升的情况。此次检修也将转子直接进行整体更换,确保转子动叶叶片的完整性以及动平衡的精度。2.2轴瓦间隙及瓦背紧力的影响拆卸后通过测量法对支撑轴瓦的间隙进行了计算,所得前后轴瓦间隙值分别为0.47mm及0.35mm,数值较大。同时,利用压铅丝的方法对前后轴瓦的瓦背进行了紧力测量,其中前轴瓦紧力为0.015mm,而后轴瓦的瓦背紧力值为正值,也即是瓦背没有紧力而是存在间隙,最大的间隙值为0.18mm。由于后轴瓦的瓦背存在间隙,轴瓦的振动空间大,进而引起了振动值偏高。2个紧力数据也正好符合运行过程之中前轴瓦振动值较后轴瓦振动值低的情况。一般瓦背紧力数据为0.05mm,紧力较大虽然可以一定程度缓解振动,却会降低油膜厚度,影响轴承散热,造成轴瓦温度过高。因此,回装时对前后瓦背垫了不同的铜皮,增加瓦背紧力,同时,不过度压紧。调整后的前后紧力约为0.04mm。后续投用应该密切关注轴瓦温度,避免超温及磨损。2.3润滑油温度对振动的影响润滑油主要作用是润滑和减震。当润滑油温度低时,黏度增加,油不能顺畅流于轴承之间,散布不均影响轴承油膜建立,容易使机组振动增大;当润滑油温度高时,黏度下降,油膜的刚度降低,进而导致油膜涡动,使振动加大。从趋势看润滑油冷后温度变化对振动没有明显影响。烟机润滑油冷后温度正常控制在39~42℃,烟机润滑油冷后温度的控制对烟机的长周期平稳运行是至关重要的,对润滑油膜的形成起决定性作用,直接影响轴瓦的使用寿命。为了减少润滑油冷后温度对烟机振动的影响,我们可以通过润滑油冷却器的循环水调节及时改变润滑油冷后温度,使润滑油冷后温度一直保持在合理区间,保证油膜良好的建立,烟机振动升高后,对润滑油冷后温度进行了及时调整,保障机组平稳运行。2.4及时进行卸废剂和置换平衡定期及时的将废催化剂卸出,保证旋分器分离效率,使进入烟机的烟气合格催化剂浓度保持在较低水平,实时在线监控粉尘浓度。加快平衡催化剂置换,保障烟机运行工况始终处于良好状态。3结语催化烟机是整套装置的核心设备,能否平稳运行直接关系到全厂的蒸汽平衡和经济效益。本文通过生产实践经验具体分析了造成催化烟机振动偏高的原因并有针对性的采取一些措施,有效降低了烟机振动,也为同类装置烟机振动高等问题的解决提供了参考。参考文献:[1]杨俊,卢纲,张银.催化裂化装置中烟气催化剂对烟气轮机运行影响[J].石油化工设备,2018,47(04):60-64.[2]孙红亮.FCC烟机振动变化分析及改善措施[J].广东化工,2019,46(10):93-94+96.[3]张笑笑,王建军,陈帅甫.烟气轮机内催化剂颗粒碰撞模型研究进展[J].中国粉体技术,2017,23(2):12-19.。
催化烟气轮机振动波动原因分析发布时间:2022-08-02T00:46:04.845Z 来源:《中国科技信息》2022年33卷3月第6期作者:国鹏辉[导读] 济南炼化炼油二部1.20Mt/a重油催化裂化装置主风机-烟机能量回收机组主要有烟气轮机(以下简称烟机)、主风机、蒸汽轮机、齿轮箱、电动/发电机组成,采用四机并列布置,国鹏辉(中国石化济南分公司,山东济南 250000)摘要:济南炼化炼油二部1.20Mt/a重油催化裂化装置主风机-烟机能量回收机组主要有烟气轮机(以下简称烟机)、主风机、蒸汽轮机、齿轮箱、电动/发电机组成,采用四机并列布置,详见表1。
其中烟气轮机为兰州石油化工机械厂生产的YL-13000E型烟气轮机,轴流式主风机为陕鼓动力股份有限公司生产的A V56-13型轴流风机,蒸汽轮机为MANGHH生产的DG063/040型蒸汽轮机,电动/发电机为SWEDEN ASEA生产的MBA800LC鼠笼异步电动机。
关键词:烟机;烟机振动;助剂使用对烟机的影响表1:四机组组成1. 前言:该机组组于2018年9月投用,运行期间因负荷变化、工艺调整、催化剂改变等因素,烟机轴振动发生过数次缓慢上升、回落的过程,如图1所示。
图1:运行期间烟机轴振动变化情况2.分析思路首先将发生的故障现象建立故障树(FTA),进行定性的分析评估。
列出重要底事件清单(重点关注设备运行),然后再利用FMEA方法对底事件进行分析评估,并对各种故障模式进行深入分析。
将两种分析方法结合起来应用,互相补充,对1.20Mt/a重油催化裂化装置烟机轴振动升高的原因进行风险分析,评定相应的危害程度,为制定改善措施及防范措施提供依据。
3.具体分析表2:烟机振动升高原因故障树底事件及发生的概率值由以上的故障树针对每一点故障原因的深刻分析,并找出证据和经验将部分原因排除掉,最后又根据表3底事件发生的概率,综合判断引起烟机振动值升高的最主要因素是找正不对中、运行工况不稳、催化剂结垢、及烟机入口烟气等是烟机振动突跳故障的主导因素。
LNG船蒸汽轮机推进装置异常振动的原因分析及其预防对策摘要:随着社会的发展以及人们环保意识的增强,lng船市场迅速发展。
汽轮机作为lng船舶的主推进装置,异常振动是其最常见的故障之一。
汽轮机结构复杂,运行速度高,导致其产生振动的原因也有很多。
因此找出汽轮机异常振动的原因,并且制定出预防振动发生的策略,必定对lng船的发展乃至全球经济的发展具有至关重要的意义。
本文分析了汽轮机在设计制造、安装和检修、运行三个方面可能产生异常振动的原因,并且分别制定出预防对策。
关键词:汽轮机;异常振动;原因;预防对策0 引言随着社会的发展以及人类环保意识的增强,清洁能源的使用呈现快速增长的趋势,特别是近些年来,许多国家都开始扩大lng的进口量,这从一定程度上促进了lng船舶的发展。
由于天然气具有易燃易爆性,所以运输过程对船舶的要求很高,风险性也很大。
因此,如何能够保持lng船的平稳运行,这是我们亟待研究的课题之一。
而作为lng船的主要动力推进装置的蒸汽轮机,它的正常运行与否势必影响着整条船的性能与安全。
由于运行时间较长,以及出现的摩擦磨损等情况,汽轮机会发生一些故障。
而汽轮机的异常振动是其中较为常见的一种故障。
它可以对整个机组产生巨大的危害。
汽轮机是一个比较复杂的设备,造成振动的原因有很多种,因此,一旦出现汽轮机异常振动的情况,我们首先要做的就是迅速找出引起异常振动的原因所在,然后对症下药,制定出合理的解决方案,以保证船舶的稳定和安全的运行。
本文将分别从设计制造、安装维修、运行三个方面进行分析振动原因及预防策略。
1 设计制造方面1.1 转子的质心与旋转中心不重合汽轮机在全速运转起来时转速比较高,这时如果转子的质心与旋转中心不重合则会因为转子的不平衡而产生一个离心力的作用,这个离心力对转轴产生一个激振力使机组产生振动。
如果这个离心力过大,机组就会振动异常。
要避免这种情况的发生,就应该对装配的每一级叶片进行动平衡试验,最后在出厂前,对装配完成的转子分别进行高速和低速动平衡,以确保转子的动平衡量符合要求。
54研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2019.02 (下)烟气轮机是催化装置最主要的能量回收设备,其主要作用是利用再生烟气的热能和压力能膨胀做功以带动主风机运行。
由于它是和主风机同轴连接运行,其运行平稳将直接影响到整个催化装置的长期稳定运行。
因此,烟气轮机是催化裂化装置最关键的设备之一。
但因烟机工作介质中含固体颗粒,且运行温度较高650~700℃,对气固分离技术、高温合金材料、耐磨涂层材料有很高的要求,也就造成烟机工作状况的不稳定性,使烟机故障频发。
烟机非工艺性故障停车的原因大多是由于振动超标,引起振动超标的原因有很多。
而这其中很多故障停机是因为烟机转子动平衡遭到破坏引起催化裂化烟机振动异常的分析及处理夏亚中(中化泉州石化有限公司,福建 泉州 362141)摘要:烟气轮机运行工况恶劣,催化剂易在烟机轮盘上沉积结垢,造成烟气轮机轴振动超标,通过对此类故障的分析处理,提出预防措施,把烟机故障消灭在萌芽状态,避免烟气轮机振动超标而被迫停车处理,保证了机组的长周期运行。
关键词:烟气轮机;振动;不平衡;烟气粉尘;蒸汽带水;措施中图分类号:TE966 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)02(下)-0054-03的。
总结工作中遇到的故障实例,催化剂细粉堆积和结垢及催化剂颗粒对烟气轮机转子的冲刷是破坏烟气轮机转子动平衡的重要原因。
1 烟机的布置及性能参数YL24000C 型烟气轮机是为中化泉州石化有限公司340万吨/年重油催化裂化装置能量回收系统所设计的单级烟气轮机,用于同轴三机组。
其主风机组配置为烟机-主风机-电动发电机三机同轴布置,烟机型号为YL-25000C、主风机AV80-13,齿轮箱型号GD-63,电动发电机YKS1120-4TH。
其中烟气轮机为兰州石油化工机械厂设计生产,型号及泵体堵塞。
(3)在泵的进口端加装冲洗管路,定期对整套加药管路进行冲洗,防止药液在管路内沉淀或者结晶,尤其是出口背压阀,其构造是为了破坏出口虹吸现象,通道比管径小,易堵塞。
300万吨/年重催主风机组汽轮机振动原因分析及解决措施摘要:300万吨/年重油催化裂化装置是兰州石化分公司的关键装置,而四机组又是该装置中的关键设备,本文主要论述了四机组中的重要设备汽轮机的振动原因、故障分析及解决措施。
关键词:汽轮机四油楔轴承油膜涡动对中对中曲线1.概述300万吨/年重油催化裂化装置是兰州石化分公司的关键装置,而四机组又是该装置中的关键设备,其中YL-33000烟气轮机是目前世界上单机膨胀比最大的烟机,机组的运行状况与装置的经济效益紧密相连,烟气轮机因为入口管线问题不能正常使用,如果汽轮机因为振动偏高造成三机组不能正常运行,将大大提高石化公司的能源消耗,同时经济效益不能得到保证。
因此处理汽轮机的振动迫在眉睫,通过我们的正确分析,故障一层一层排除,最终振动消除,恢复机组正常运行。
2.故障基本情况2008年11月3日,300万吨/年重油催化裂化四机组中因为烟气轮机入口管线问题进行检修,决定开三机组,但是在空负荷试车的过程中发现汽轮机进口端轴瓦(3721点)振动偏高,且随着转速升高,振动呈上升趋势,且振动不稳定,转速升高到额定转速下时,振动值时高时低,振动值最高达到70um,现场采取提高油压、降低油温等措施,但是振动幅值仍然很高。
经过监测确定,0.45倍工频和2倍工频的振动幅值较大,很明显是转子油膜失稳造成油膜涡动和机组对中不良引起的,汽轮机的轴瓦为四油楔径向滑动轴承,查阅大量的资料表明,多油楔轴承稳定性和承载能力是比较高的,但为何会发生油膜失稳导致油膜涡动呢?下面从轴承的承载能力及流体动力学方面的予以分析。
振动的频谱图如下:3.故障分析(1)轴承载荷特性系数轴承载荷特性系数如下式(1)所示,它表明轴承承载是轴承偏心率和宽径比的函数。
载荷特性S=PmΨ2/ηω (1)其中:Pm为轴颈比压,Pm=F/BD;F为轴承载荷,B为轴承宽度;D为轴颈直径,Ψ为轴承相对间隙,Ψ=δ/D;δ为直径间隙,η为润滑油特性系数;ω为旋转角速度。