張江維 韓坤陽(yáng) 李明

（中國(guó)平煤神馬尼龍化工公司，河南 平頂山 467000）

汽輪機(jī)單試中出現(xiàn)問(wèn)題的原因分析及處理方法

張江維 韓坤陽(yáng) 李明

（中國(guó)平煤神馬尼龍化工公司，河南 平頂山 467000）

汽輪機(jī)是“四合一”機(jī)組的核心設(shè)備，是為機(jī)組提供動(dòng)力的原動(dòng)機(jī)，可為機(jī)組提供60%以上的能量。汽輪機(jī)單機(jī)試車的成功與否將直接影響硝酸的生產(chǎn)。本文就汽輪機(jī)在單試中遇到的問(wèn)題以及處理方法做一闡述。

汽輪機(jī)；振動(dòng)高；振動(dòng)高的危害

某公司硝酸裝置年產(chǎn)硝酸10.5萬(wàn)噸，采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的雙加壓法生產(chǎn)技術(shù)。試車和開車所用蒸汽由該公司熱電廠提供。壓力3.5Mpa、溫度的高壓蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功，做功以后的蒸汽焓值降低進(jìn)入換熱器中，將蒸汽凝結(jié)成水，不凝氣體由抽氣器抽出，冷凝液回收進(jìn)入系統(tǒng)循環(huán)。

1 汽輪機(jī)

型號(hào)：NK32/36入口蒸汽壓力4.1Mpa(a)，入口溫度420℃，出口壓力0.012Mpa(a)，正常蒸汽耗量14.2t/h，正常轉(zhuǎn)速11 060rpm，跳車轉(zhuǎn)速12 774rpm，額定軸功率37 18KW，正常軸功率3 380KW。

2 汽輪機(jī)單試過(guò)程遇到的問(wèn)題

（1）汽輪機(jī)排氣側(cè)X向振動(dòng)高YISA6402X。（2）控制室“505Turbine Control”顯示調(diào)速器閥位與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際指示相差較大，跟蹤滯后。（3）速關(guān)油壓建立不起來(lái)。

3 原因分析

3.1 汽輪機(jī)振動(dòng)高的危害

汽輪機(jī)振動(dòng)高的危害：可以使機(jī)組部件連接處松動(dòng)；動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦；汽輪機(jī)葉片動(dòng)應(yīng)力過(guò)高而疲勞折斷；危及保安器誤動(dòng)作；流道部分發(fā)生摩擦和磨損。

3.1 .1 原因一：汽輪機(jī)在單機(jī)試車中，由于沒(méi)有與其他三機(jī)相連，所以壓力要求不用太高。汽輪機(jī)并不需要太多的能量來(lái)做功。相反，在單試進(jìn)氣壓力在3.1Mpa左右，容易造成汽輪機(jī)入口的調(diào)速器閥門開度波動(dòng)大，流量不穩(wěn)定。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速由“505控制系統(tǒng)”通過(guò)調(diào)速器閥門自行調(diào)節(jié)，使設(shè)定轉(zhuǎn)速SP與實(shí)際轉(zhuǎn)速PV相等。從本次汽輪機(jī)單機(jī)試車的現(xiàn)象可以看到，調(diào)速器閥門打開后，閥門開度從0%在6秒時(shí)間內(nèi)，開度達(dá)到37.2%。實(shí)際轉(zhuǎn)速?gòu)?rpm快速升到1 770rpm后，調(diào)速器閥門又迅速關(guān)到0%，轉(zhuǎn)速又很快下降。在此種情況下，實(shí)際轉(zhuǎn)速的快速升高往往伴隨汽輪機(jī)排氣側(cè)振動(dòng)高，達(dá)到了聯(lián)鎖值75um，引起聯(lián)鎖停車。

處理：將汽輪機(jī)進(jìn)氣壓力由3.1Mpa降到2.1Mpa，重新沖轉(zhuǎn)振動(dòng)值最高達(dá)到69.2um，持續(xù)3秒后迅速下降，并穩(wěn)定在7.4um,重轉(zhuǎn)成功。

3.1 .2 原因二：汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)前缸體疏水不及時(shí)，并且汽輪機(jī)軸封帶液。汽輪機(jī)缸體有六根疏水管線分別是：輪室疏水一根、平衡管疏水一根、軸封疏水兩根、速關(guān)閥前疏水一根。汽輪機(jī)啟動(dòng)前，需要對(duì)入口的蒸汽管線進(jìn)行暖管。在暖管過(guò)程中，雖然速關(guān)閥與調(diào)速器處于關(guān)閉狀態(tài)，仍然不排除有高壓蒸汽漏入汽輪機(jī)的可能。因此，在汽輪機(jī)啟動(dòng)前將六根疏水管線保持一定的開度，防止缸體積液。軸封帶液在機(jī)組運(yùn)行中可能使軸端密封損壞，嚴(yán)重的使機(jī)組發(fā)生水擊，危害機(jī)組的安全運(yùn)行，很容易造成振動(dòng)高、軸位移增大、脹差減小或者出現(xiàn)負(fù)脹差。

處理：在汽輪機(jī)單試過(guò)程中，主控室顯示軸封壓力0.18-0.2Mpa（表壓），現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)管冒氣較大，在一定程度上增加了蒸汽對(duì)轉(zhuǎn)子的沖擊，從而間接引起了汽輪機(jī)在沖轉(zhuǎn)過(guò)程中振動(dòng)的增加。一般軸封壓力控制在0.1Mpa為合適。

3.2 調(diào)速器閥位主控室顯示與現(xiàn)場(chǎng)指示不一致且相差較大

在汽輪機(jī)具備啟動(dòng)條件時(shí)，主控室操作員在“505Turbine Control”上按下運(yùn)行鍵”Run”。操作員設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速給定回路按30-50r/min的升速率，將階躍的目標(biāo)轉(zhuǎn)速變換為線性變化的轉(zhuǎn)速給定值，以轉(zhuǎn)速給定值SP與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速PV的差值Δn作為調(diào)節(jié)信號(hào)。通過(guò)改變調(diào)速器閥門的開度，控制機(jī)組的轉(zhuǎn)速。只有Δn=0，調(diào)解過(guò)程才結(jié)束。只要轉(zhuǎn)速給定值不變，若出現(xiàn)內(nèi)部擾動(dòng)使Δn≠0時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)立即調(diào)節(jié)，使SP=PV。但用差值信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，必須配置積分器或積分環(huán)節(jié)，以使在Δn=0時(shí)，保持調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)≈閥位信號(hào)，使調(diào)節(jié)閥的開度不致因Δn=0而關(guān)閉。在現(xiàn)場(chǎng)，我們可以通過(guò)二次油壓來(lái)判斷現(xiàn)場(chǎng)閥位指示的開度。

本次試車主控顯示閥位與現(xiàn)場(chǎng)顯示閥位如下所示：

從上圖可以看出，控制室輸出的閥位與現(xiàn)場(chǎng)存在明顯的滯后，從控制室輸出命令到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，又從現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行回到控制室進(jìn)行比較需要的時(shí)間較長(zhǎng)，這就需要儀表人員減小系統(tǒng)內(nèi)的積分時(shí)間，增大微分值。通過(guò)不斷調(diào)整嘗試，使其信號(hào)穩(wěn)定。

3.3 油壓原因

汽輪機(jī)在建立速關(guān)油壓時(shí)，發(fā)現(xiàn)速關(guān)油壓建立不起來(lái)。后來(lái)檢查發(fā)現(xiàn)在速關(guān)組合件回油管線內(nèi)，墊片堵在管道內(nèi)，導(dǎo)致回油管線不通從而無(wú)法建立速關(guān)油壓。該分廠在對(duì)油路管線吹掃和清洗時(shí)，采用的中壓蒸汽。由于壓力溫度較高，使墊片軟化。在復(fù)位過(guò)程中沒(méi)有檢查墊片的正常與否。

處理：對(duì)管線進(jìn)行拆卸，更換新墊片。在對(duì)管線的清新吹掃結(jié)束后,按要求對(duì)墊片進(jìn)行更換。

4 結(jié)論

在汽輪機(jī)單試中可能會(huì)遇到更多的問(wèn)題，在排除設(shè)備問(wèn)題以后?？梢詮奈覀兊墓に嚥僮骱蛢x表系統(tǒng)入手綜合分析，為順利試車做準(zhǔn)備。

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