董慶

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠(chǎng)，山東 濟(jì)南 250101）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

淺談濟(jì)鋼1750高爐透平機(jī)轉(zhuǎn)子積鹽故障

董慶

（山鋼股份濟(jì)南分公司煉鐵廠(chǎng)，山東 濟(jì)南 250101）

通過(guò)對(duì)濟(jì)鋼1號(hào)1750高爐TRT透平機(jī)的停機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行分析，在未發(fā)生機(jī)械故障的情況下逐項(xiàng)排查故障原因，最終確認(rèn)轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片積鹽是造成機(jī)組振動(dòng)過(guò)大的原因。

透平機(jī) 積鹽 軸振

濟(jì)鋼1號(hào)1750高爐TRT透平機(jī)轉(zhuǎn)子由一、二級(jí)動(dòng)葉及盤(pán)車(chē)齒輪等部件組成，透平機(jī)進(jìn)氣端為一級(jí)動(dòng)葉，排氣端為二級(jí)動(dòng)葉。透平機(jī)轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)連接為剛性連接，均勻分布12個(gè)高強(qiáng)螺栓。透平機(jī)軸瓦由支撐軸瓦及貝斯式推力軸瓦組成，潤(rùn)滑油由螺桿泵循環(huán)加壓供給。

1 透平機(jī)軸振動(dòng)過(guò)大分析

濟(jì)鋼1號(hào)1750高爐TRT透平機(jī)于2015年7月7日23：08因震動(dòng)過(guò)大報(bào)警自動(dòng)停機(jī)，后沖轉(zhuǎn)試車(chē)正常。7月9日23：48—01：20，因透平機(jī)軸振動(dòng)信號(hào)報(bào)警導(dǎo)致自動(dòng)停機(jī)發(fā)電解列，經(jīng)檢查后重新沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)正常。7月12日下午14：00左右，1號(hào)TRT透平機(jī)振動(dòng)位移突然從80 μm左右增加至140 μm，接近160 μm跳機(jī)值。通過(guò)檢查機(jī)組軸振曲線(xiàn)觀察確定葉片未發(fā)生斷裂，從以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，斷葉片的軸振曲線(xiàn)是接近垂直升高，而本次軸振曲線(xiàn)為均勻升高（如圖1所示）。另外利用精密測(cè)振儀器測(cè)量機(jī)殼振動(dòng)并未發(fā)現(xiàn)振動(dòng)幅值有明顯升高。綜合以上情況，在結(jié)合近期1號(hào)1750高爐煤氣成強(qiáng)酸性，最終得出導(dǎo)致轉(zhuǎn)子震動(dòng)過(guò)大的原因是葉片結(jié)垢后震動(dòng)脫落，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡故障。夜間21：15左右，透平機(jī)按正常程序停機(jī)開(kāi)始煤氣置換和降溫，準(zhǔn)備36 h計(jì)劃?rùn)z修。7月13日14：00左右，透平機(jī)大蓋打開(kāi)，現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)振動(dòng)原因?yàn)槎?jí)葉片富集氯化物過(guò)多。因此1號(hào)TRT透平機(jī)四個(gè)測(cè)點(diǎn)軸振過(guò)大的主要原因是動(dòng)葉片富集氯化物過(guò)多。具體表現(xiàn)振動(dòng)變大的主要原因是，6月27日1號(hào)，1750高爐荒煤氣溫度由180℃下降到150℃左右；6月29日，1號(hào)TRT水封水pH值開(kāi)始呈酸性，由7變?yōu)?→3→1，此后，pH值反復(fù)變化；7月1日10：00，透平機(jī)振動(dòng)開(kāi)始呈上升趨勢(shì)，最高到58 μm，當(dāng)時(shí)煤氣溫度有變化，隨后逐漸趨于穩(wěn)定。由于pH值變小，導(dǎo)致煤氣中氯離子含量變大，部分氯化物（主要是氯化銨）富集在轉(zhuǎn)子上，溫度發(fā)生變化時(shí)部分脫落，破壞機(jī)組原有的平衡，導(dǎo)致振動(dòng)過(guò)大。另一個(gè)原因是這兩次停機(jī)，停機(jī)過(guò)程中過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)振動(dòng)大，使部分富集在轉(zhuǎn)子上的氯化物脫落?；谝陨蟽煞N原因造成轉(zhuǎn)子不平衡，從而振動(dòng)大造成保護(hù)停機(jī)。

圖1 透平機(jī)軸瓦軸振動(dòng)位移

2 透平機(jī)轉(zhuǎn)子積鹽分析

7月2日，對(duì)三座高爐的高爐煤氣水封水降溫前和降溫后的pH值變化和酸根離子進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)表1。

從表1可以看出，酸根離子變化越大，煤氣水封水pH值越低，由此可以判斷造成煤氣水封水pH值異常的主要酸根離子為Cl-和SO42-。它們?cè)跔t內(nèi)的反應(yīng)為：，此反應(yīng)在 100～ 600℃內(nèi)進(jìn)行。

表1 濟(jì)鋼高爐煤氣水封水成分表3

爐內(nèi)具備這個(gè)溫度條件區(qū)域集中在高爐中心部位，如果中心部位的礦石量比較大，此反應(yīng)大量進(jìn)行的條件就具備，無(wú)中心加焦模式中心的礦石量要大于中心加焦模式，這也能夠解釋為什么兩個(gè)無(wú)中心加焦的高爐（1號(hào)1750高爐和3200高爐）煤氣水封水pH值異常情況比有中心加焦（3號(hào)1750高爐）嚴(yán)重得多。

溫度低于120℃，發(fā)生HCl+NH3=NH4Cl反應(yīng)，形成NH4Cl晶體，與煤氣中的細(xì)粉塵顆粒黏附到TRT靜葉上形成黏結(jié)物，容易造成透平機(jī)異常震動(dòng)停機(jī)。轉(zhuǎn)子葉片積鹽情況（如圖2所示）。

圖2 透平機(jī)轉(zhuǎn)子二級(jí)動(dòng)葉積鹽情況

3 結(jié)語(yǔ)

此次濟(jì)鋼1號(hào)1750高爐TRT透平機(jī)在正常運(yùn)行的情況下突然震動(dòng)過(guò)大超過(guò)報(bào)警值導(dǎo)致停機(jī)，通過(guò)綜合分析機(jī)組軸振曲線(xiàn)、機(jī)組殼振數(shù)據(jù)、機(jī)組所處工藝環(huán)境，最終確認(rèn)轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片積鹽是造成機(jī)組振動(dòng)過(guò)大的根本原因，為日后TRT透平機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)和故障分析方法。

（編輯：張偉）

Analysis of Salt Deposit Failure of Turbine Rotor in 1750 Blast Furnace for Jinan Iron and Steel

Dong Qing
（Ironwork in Jinan Filiale of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250101）

By downtime phenomenon analysis of Jigang No.1 1750 blast furnace TRT turbine，this paper identifies the cause of the problem one by one under the condition of no mechanical failure，finally confirms rotor blade salt deposition is the root cause of over vibration.

turbine，salt deposit，shaft vibration

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.32

TF325.6

A

1672-1152（2015）06-0088-02

2015-09-30

董慶（1987—），男，從事機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作，助理工程師。E-mail:340451818@qq.com