高炉TRT远程状态检测及故障诊断技术研究
- 格式：pdf
- 大小：249.33 KB
- 文档页数：3
高炉煤气经重力除尘 、干法布袋除尘后 ，压力
为 １５ｋ ａ左 右 、温 度 低 于 ２０ ℃ ，含 尘 量 小 于 ６ Ｐ ０
５件缺损是指转子在运行中由于腐蚀 、 磨 损、介质结垢以及转子受疲 劳应力 的作用， 使转子
的零部件（ 如叶轮 、 叶片等 ） 局部损坏 、 脱落、 碎块飞
进入煤气管网 ， 这样取代了高炉减压阀组实现对高 炉顶压的控制。当机组正常停机或者发生重故障停 机的时候 ，进 口 快切阀动作 ，静叶关闭 ， 旁通阀打 开 ，经过一定时间后 ，旁通 阀关闭 ，将顶压控制权
交给减压 阀组。
简称 Ｔ Ｔ Ｒ ）一般 由透平 、发 电机、励磁 机三部 分
组成 ，高炉产生的煤气经过除尘后进入 Ｔ Ｔ Ｒ ，将所 蕴含的压力能和热能 ，导人透平膨胀机做功 ，驱动
然后 通过 ｎ 的进 Ｉ蝶 阀 ，启 动 阀 ，进 ： １
口眼睛阀， 口快切阀进入 Ｒ 进 ｒ Ｔ透平机做功 ，带动 发 电机发电 ， 做功后煤气经 出口眼睛阀，出口蝶阀
作者简介 ：楚志发 （９ ３ ，男 ， ０ ５年 ７ １８ 一） ２０ 月毕业 于北京石油 化
出等 ， 造成新 的转子不平衡 ， 发生异常振动 。
深入研究。本文结合 了莱钢 ５ 高炉 Ｔ Ｔ系统维 护 Ｒ
过程 中的实 际案例 ，运用 ＳＥ Ｅ ＳＷＩＣ ６０监 ＩＭ Ｎ Ｎ Ｃ ．
控软件和 Ｖ ． Ｅ Ｂ Ｎ Ｔ软件针对性 地开发 出一种 Ｔ Ｔ Ｒ 远程状态检测及故 障诊 断系统 ，有效 降低 Ｔ Ｔ故 Ｒ 障及系统的部署成本 ，减少设备的故障停机率。
及 故障诊断技术的应用系统 ，为快速维护及维修提供 了参考依据。
关键词：Ｔ Ｔ Ｂ Ｎ Ｔ 状态检测 Ｒ Ｖ ． Ｅ 故障诊断
０ 前言
高炉 煤气 余 热 余 压 能 量 回收透 平发 电装 置
（ ｌｓ—Ｆ ｒａｅＴ ｐｐｅｓｒ ｅｏｅ ｕｂ ｅＵ ｉ Ｂａｔ ｕｎ ｃ ｏ ｒｓｕｅＲ ｃｖ ｒ Ｔ ｒｉ ｎｔ ｙ ｎ ，
承转子的动压力 ，当转子的转速达到临界转速的两 侧时，涡动频率正好等于转子的临界转速，此后转
转子不对 中是 Ｔ Ｔ的常见故 障，不对 中主要 Ｒ 指转子和其他部件 （ 电机耦合器等 ）的同轴度达不 到技术标准的要求 ，大多数发生联轴器部位。此类 故障一般是 由于制造安装时存在轴线偏移或长期运 行 中销孔磨损、胶圈损坏而引起的；另外 ，两端轴 承孑 在制造加工时不 同轴度超差 ，轴承安装质量不 Ｌ 佳或配合松动 、元件损坏、电机端盖变形等均会产 生不对中。通常对于这种故障，通过利用轴系检测 仪表采集的数据进行分析 ，例如 ：发现轴振动数据 波动剧烈 ，而且其趋势属于正余玄波形状态 ， 则有 必要对转子的对中情况进行细致检查 。 ３ 轴承损 坏 ） 透平及电机两端的滑动轴承是关键部件 ，它的 使用寿命与安全运行直接关系到 Ｔ Ｔ的运行状况 Ｒ 和指标 。滑动轴承在使用过程中由于设计参数 、制 造工艺和使用工作条件 的千变万化 ，经常出现各种 形式的故障，使它过早损坏。比如当外来杂质或轴 颈剥离 的金属磨屑完全穿破润滑油膜 ，与轴承工作 表面呈 固相接触 ，硬质杂质颗粒会 在轴颈 的驱 动 下 、在轴承工作表面沿轴颈运动方 向或杂质运动方
发 电机发 电。由于该装置具有节能 、降噪、环保的 目的，已广泛成为 国际、国内钢铁企业低碳环保的
主流途 径 。
２ Ｔ Ｔ故障机理及相应对策 Ｒ
在 Ｔ Ｔ系 统运 行 过 程 中，常见 的 故 障包 括 Ｒ
ＴＴ Ｒ 转子故障、伺服控制系统故障等 。下面对上述
两种常见故障机理进行分析 。
Ｔ Ｔ透平机 （ Ｒ 也称 动力机 ）典 型故 障主要有
转子不平衡 、转子不 对 中、轴 承损 坏、联轴 节损 坏 、润滑系统故障、轴承座松动、叶片结垢等。其 中最常见 的是 由于转子叶轮严重磨损或者叶片结垢 造成 的转子不平衡 ，其次是不对 中、松动和摩擦等
问题 。
全运转则要对系统的状态检测及故障诊断问题进行
一
般在 Ｔ Ｔ停 机以后或开机之前 ，由相关人 Ｒ
员做动态平衡测试。例如 当前莱钢对 轴流风机和
Ｔ Ｔ等大型旋转机械设备普遍采用 Ｄ ５２ Ｒ Ｈ ９５动态信 号测试分析系统 ，该系统包含动态信号测试分析系
９
工学院 自动化专业。工程师 ，主要 从事 自动化系统及仪 表工作 。
楚志发 ．等 ：高炉 ｒ汀 远程状态检测及故障诊断技术研究 Ｉ ＇ Ｉ 统所需的直流电压放大器 、 抗混滤波器 、 一 Ａ Ｄ Ａ ／
２ １ Ｔ Ｔ透 平转 子常见 的 故障 ． Ｒ
Ｔ Ｔ在实际生产中还是 以高炉冶炼 为主，Ｔ Ｔ Ｒ Ｒ
任何情况下均不得影响高炉正常生产 ，为此高炉冶 炼方对 Ｔ Ｔ工段制定 了苛刻 的要求 ，要尽可 能避 Ｒ 免 Ｔ Ｔ 障的发生 。而 Ｔ Ｔ系统工 况 比较复杂 ， Ｒ 故 Ｒ 所采用的测量仪表及设备复杂多样 ，要保证机组安
第 ５期 （ 总第 １５ ） ５期
在机组启动升速过程中 ， 特别是在超速时。由于油 膜 的存在避免了旋转表面和不旋转表面间的直接接
转换器、采样控制器以及工控级嵌入式计算机系统 等全部硬件 ，通过这种便携 的动态信号测试分析系 统来在线检测动态平衡 。
２ 转子 不对 中 ）
触 ，减少了两表面间的摩擦和功耗 ，同时提供了支
莱钢科技
２１ 年 １ ０ １ ０月
高炉 Ｔ Ｔ远 程 状 态检 测及 故 障诊 断 技 术研 究 Ｒ
楚志发 ，宋爱梅 （ 自动化部）
摘
要： 根据远程在线识别高炉 Ｔ Ｔ系统故障的判据 ，分析 了 Ｔ Ｔ系统工作原理及常见 的 Ｒ Ｒ
故障机理 ，并以常用软件 Ｓ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ及 Ｖ ． Ｅ Ｉ Ｅ ＳＷＩＣ Ｅ Ｂ Ｎ Ｔ为开发平台，开发出了远程状态检测
１ ）转子的不平衡 转子平衡是指 当转子重心通过转轴中心，转子 运转 中仅 由重 量而 作用 于支 承上 的力永 远 向下 。转
子不平衡故障分为转子质量偏心和转子部件缺掼两 种状态。转子质量偏心是 由于转子的制造误差、装
配误 差 、材料 不均 匀等原 因造成 ，称此 为初 始不平
１ Ｔ Ｔ系统 工作原理 Ｒ
为 １５ｋ ａ左 右 、温 度 低 于 ２０ ℃ ，含 尘 量 小 于 ６ Ｐ ０
５件缺损是指转子在运行中由于腐蚀 、 磨 损、介质结垢以及转子受疲 劳应力 的作用， 使转子
的零部件（ 如叶轮 、 叶片等 ） 局部损坏 、 脱落、 碎块飞
进入煤气管网 ， 这样取代了高炉减压阀组实现对高 炉顶压的控制。当机组正常停机或者发生重故障停 机的时候 ，进 口 快切阀动作 ，静叶关闭 ， 旁通阀打 开 ，经过一定时间后 ，旁通 阀关闭 ，将顶压控制权
交给减压 阀组。
简称 Ｔ Ｔ Ｒ ）一般 由透平 、发 电机、励磁 机三部 分
组成 ，高炉产生的煤气经过除尘后进入 Ｔ Ｔ Ｒ ，将所 蕴含的压力能和热能 ，导人透平膨胀机做功 ，驱动
然后 通过 ｎ 的进 Ｉ蝶 阀 ，启 动 阀 ，进 ： １
口眼睛阀， 口快切阀进入 Ｒ 进 ｒ Ｔ透平机做功 ，带动 发 电机发电 ， 做功后煤气经 出口眼睛阀，出口蝶阀
作者简介 ：楚志发 （９ ３ ，男 ， ０ ５年 ７ １８ 一） ２０ 月毕业 于北京石油 化
出等 ， 造成新 的转子不平衡 ， 发生异常振动 。
深入研究。本文结合 了莱钢 ５ 高炉 Ｔ Ｔ系统维 护 Ｒ
过程 中的实 际案例 ，运用 ＳＥ Ｅ ＳＷＩＣ ６０监 ＩＭ Ｎ Ｎ Ｃ ．
控软件和 Ｖ ． Ｅ Ｂ Ｎ Ｔ软件针对性 地开发 出一种 Ｔ Ｔ Ｒ 远程状态检测及故 障诊 断系统 ，有效 降低 Ｔ Ｔ故 Ｒ 障及系统的部署成本 ，减少设备的故障停机率。
及 故障诊断技术的应用系统 ，为快速维护及维修提供 了参考依据。
关键词：Ｔ Ｔ Ｂ Ｎ Ｔ 状态检测 Ｒ Ｖ ． Ｅ 故障诊断
０ 前言
高炉 煤气 余 热 余 压 能 量 回收透 平发 电装 置
（ ｌｓ—Ｆ ｒａｅＴ ｐｐｅｓｒ ｅｏｅ ｕｂ ｅＵ ｉ Ｂａｔ ｕｎ ｃ ｏ ｒｓｕｅＲ ｃｖ ｒ Ｔ ｒｉ ｎｔ ｙ ｎ ，
承转子的动压力 ，当转子的转速达到临界转速的两 侧时，涡动频率正好等于转子的临界转速，此后转
转子不对 中是 Ｔ Ｔ的常见故 障，不对 中主要 Ｒ 指转子和其他部件 （ 电机耦合器等 ）的同轴度达不 到技术标准的要求 ，大多数发生联轴器部位。此类 故障一般是 由于制造安装时存在轴线偏移或长期运 行 中销孔磨损、胶圈损坏而引起的；另外 ，两端轴 承孑 在制造加工时不 同轴度超差 ，轴承安装质量不 Ｌ 佳或配合松动 、元件损坏、电机端盖变形等均会产 生不对中。通常对于这种故障，通过利用轴系检测 仪表采集的数据进行分析 ，例如 ：发现轴振动数据 波动剧烈 ，而且其趋势属于正余玄波形状态 ， 则有 必要对转子的对中情况进行细致检查 。 ３ 轴承损 坏 ） 透平及电机两端的滑动轴承是关键部件 ，它的 使用寿命与安全运行直接关系到 Ｔ Ｔ的运行状况 Ｒ 和指标 。滑动轴承在使用过程中由于设计参数 、制 造工艺和使用工作条件 的千变万化 ，经常出现各种 形式的故障，使它过早损坏。比如当外来杂质或轴 颈剥离 的金属磨屑完全穿破润滑油膜 ，与轴承工作 表面呈 固相接触 ，硬质杂质颗粒会 在轴颈 的驱 动 下 、在轴承工作表面沿轴颈运动方 向或杂质运动方
发 电机发 电。由于该装置具有节能 、降噪、环保的 目的，已广泛成为 国际、国内钢铁企业低碳环保的
主流途 径 。
２ Ｔ Ｔ故障机理及相应对策 Ｒ
在 Ｔ Ｔ系 统运 行 过 程 中，常见 的 故 障包 括 Ｒ
ＴＴ Ｒ 转子故障、伺服控制系统故障等 。下面对上述
两种常见故障机理进行分析 。
Ｔ Ｔ透平机 （ Ｒ 也称 动力机 ）典 型故 障主要有
转子不平衡 、转子不 对 中、轴 承损 坏、联轴 节损 坏 、润滑系统故障、轴承座松动、叶片结垢等。其 中最常见 的是 由于转子叶轮严重磨损或者叶片结垢 造成 的转子不平衡 ，其次是不对 中、松动和摩擦等
问题 。
全运转则要对系统的状态检测及故障诊断问题进行
一
般在 Ｔ Ｔ停 机以后或开机之前 ，由相关人 Ｒ
员做动态平衡测试。例如 当前莱钢对 轴流风机和
Ｔ Ｔ等大型旋转机械设备普遍采用 Ｄ ５２ Ｒ Ｈ ９５动态信 号测试分析系统 ，该系统包含动态信号测试分析系
９
工学院 自动化专业。工程师 ，主要 从事 自动化系统及仪 表工作 。
楚志发 ．等 ：高炉 ｒ汀 远程状态检测及故障诊断技术研究 Ｉ ＇ Ｉ 统所需的直流电压放大器 、 抗混滤波器 、 一 Ａ Ｄ Ａ ／
２ １ Ｔ Ｔ透 平转 子常见 的 故障 ． Ｒ
Ｔ Ｔ在实际生产中还是 以高炉冶炼 为主，Ｔ Ｔ Ｒ Ｒ
任何情况下均不得影响高炉正常生产 ，为此高炉冶 炼方对 Ｔ Ｔ工段制定 了苛刻 的要求 ，要尽可 能避 Ｒ 免 Ｔ Ｔ 障的发生 。而 Ｔ Ｔ系统工 况 比较复杂 ， Ｒ 故 Ｒ 所采用的测量仪表及设备复杂多样 ，要保证机组安
第 ５期 （ 总第 １５ ） ５期
在机组启动升速过程中 ， 特别是在超速时。由于油 膜 的存在避免了旋转表面和不旋转表面间的直接接
转换器、采样控制器以及工控级嵌入式计算机系统 等全部硬件 ，通过这种便携 的动态信号测试分析系 统来在线检测动态平衡 。
２ 转子 不对 中 ）
触 ，减少了两表面间的摩擦和功耗 ，同时提供了支
莱钢科技
２１ 年 １ ０ １ ０月
高炉 Ｔ Ｔ远 程 状 态检 测及 故 障诊 断 技 术研 究 Ｒ
楚志发 ，宋爱梅 （ 自动化部）
摘
要： 根据远程在线识别高炉 Ｔ Ｔ系统故障的判据 ，分析 了 Ｔ Ｔ系统工作原理及常见 的 Ｒ Ｒ
故障机理 ，并以常用软件 Ｓ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ及 Ｖ ． Ｅ Ｉ Ｅ ＳＷＩＣ Ｅ Ｂ Ｎ Ｔ为开发平台，开发出了远程状态检测
１ ）转子的不平衡 转子平衡是指 当转子重心通过转轴中心，转子 运转 中仅 由重 量而 作用 于支 承上 的力永 远 向下 。转
子不平衡故障分为转子质量偏心和转子部件缺掼两 种状态。转子质量偏心是 由于转子的制造误差、装
配误 差 、材料 不均 匀等原 因造成 ，称此 为初 始不平
１ Ｔ Ｔ系统 工作原理 Ｒ
