1概述
汽轮机是将蒸汽的能量转化为机械能的高速旋转动力机械, 是大型石油炼化、火力发电、船舶核心动力机械。本文主要简述在石油炼化中 (加氢裂化[1]) 中的NG25/20型汽轮机常见故障及处理方法。汽轮机是加氢裂化装置的核心设备, 一旦汽轮机停机就会导致整套装置停车, 造成巨大的经济损失, 还有可能威胁到人员的安全。因此保持汽轮机长周期运行可以减少运行和维护费用, 为企业创造更大的利润空间, 并保障员工的人身安全。所以保持汽轮机长周期运行已经成了企业急待解决的问题。
主要技术参数:
2振动异常
汽轮机是一种高速转动的原动机, 所以在运转过程中总伴随着不同程度的振动、在允许范围内的振动是不会对设备造成伤害的, 造成异常振动主要有以下原因:
灌浆浇注质量不合格, 基础与支座结合不够;地脚螺栓不紧固;基础平整度不够, 造成下沉。随着启动后的转速不断的上升, 机旁就能体验到基座部分与汽轮机整体的振动。对于这种振动最好的处理方法就是重新安装。
蒸汽管线的法兰面移位强制连接或管线避震布局不理想, 造成管线的力和力矩过大, 这种情况下的震动特征是:振动值与汽轮机负荷有关, 当汽轮机升速到一定转速时振动增大, 通常是振动的频率与转速吻合。处理措施:管道按要求重新装接或调整管路支吊架。
汽轮机的汽缸与转子的同心度不够, 启动试车时振动就会超过正常值, 在伴随着负荷的加大, 各个动、静体之间产生摩擦就会加剧, 各振动测试点的值就会超标。处理措施:停机调整转子与汽缸的同心度, 并修理或更换损坏的个部件。
汽轮机的转子与被驱动压缩机的转子同心度不够, 试车时候振动优良, 当整个机组试转时振动超过允许值, 基本可断定振动是两个转子对中不好导致的。处理措施:停机, 重新调整转子对中状态并复效转子动平衡。
3转子轴向位移过大
机组运行时, 引起汽轮机转子轴向位移增大的原因一般有:
转速的升高;
通流部分损坏;
蒸汽流道结垢严重;
轴承的推力瓦块损坏或磨偏;
蒸汽带水造成的水击;
汽轮机排气压力升高;
被驱动的压缩机出口压力过高喘振。
采取的相应措施如下:
负荷或蒸汽流量增加, 汽轮机转子轴向推力必然随之增大, 为避免因各种原因造成的轴向位移过大发生事故, 在汽轮机达到额定功率的情况下, 如继续提高转速时, 应该密切监视推力轴承温度和振动, 转子轴位移和振动以及轮室压力, 当这些值中有一个异常并接近报警值时应立即降低转速。积垢是蒸汽中盐分和Si02沉积的结果, 随着长时间的运行, 积垢程度加大, 必要时通过冲洗清除积垢。
4叶片腐蚀或受损
叶片在出厂时, 表面都进过氧化镀膜处理, 致密的氧化膜能够很好的防治腐蚀。但是氧化膜在高温下耐酸性很弱, 即使很弱 (如碳酸) 的酸也能使其破坏, 使其遭到腐蚀, 氧化膜一旦损坏, 腐蚀就会很快发生, 导致叶片损坏。
叶片受损一般是蒸汽中有液体 (水滴) 或固体颗粒 (铁屑) 导致的, 高速旋转下的叶片与异物碰撞折断或受损。
处理措施:确保蒸汽的质量, 减少杂质 (铁屑, C02, S02, Cl-) , 开机时暖管充分, 防治水击损坏叶片, 如发现叶片受损应该及时更换叶片。
5油系统故障及排除
油系统主要故障就是油压偏低, 主要有以下原因:
润滑油备泵止回阀关闭不严, 运转泵出口的润滑油有一部分从该阀返回到油箱;泵出口溢流阀调节不当, 泄放的油量过大引起的;高位油箱进油阀调节不当, 油箱溢油流量偏大, 使油压偏低;润滑油管线部分 (主要是管线上的连接法兰) 有漏油, 未能及时发现;泵自身故障, 供油量减少。
处理措施:加强现场巡检力度, 及时发现隐患并消除。
6速关油建立异常
速关油建立异常:基本是因为速关阀操作错误引起的不能正常开启, 在建立速关油时, 启动油与速关油要交替切换, 如果速关组件上的调节手轮切换速度过快时, 就会造成油缸中的速关油的升压速度小于启动油的泄压速度, 导致活塞盘与活塞脱开, 导致无法建立速关油。所以, 开启速关阀时要密切注意现场的压力表, 在速关油压力已经正常时、启动油的压力开始下降时, 可以暂缓一会在进行操作, 然后继续操作就可以使速关油正常建立。
7结语
在汽轮机的启动、运行、停机的不同阶段, 借助仪表和在线监测系统, 迅速对故障区域作出大体判断, 如不危及装置正常运行和人员安全而不急于一时修理的故障, 要调整机组的负荷, 同时制定检修计划。属于立即停机的严重故障时, 应果断停机, 以避免事故扩大。
摘要：本文主要分析了汽轮机运行中的常见故障, 并提出了处理措施, 延长了汽轮机的运行周期, 减少了非计划停机次数, 保障了装置和人员的安全。
关键词：汽轮机,故障,安全
参考文献
[1] 韩崇仁.加氢裂化工艺与工程[M].北京:中国石化出版社, 2001:401~405.