包忠臣

（中國石油大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

催化裝置煙氣輪機(jī)組的維護(hù)與故障處理

包忠臣

（中國石油大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

煙氣輪機(jī)是重油催化裝置重要的能量回收設(shè)備，煙氣輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)直接影響催化裝置的長周期運(yùn)行。文中對(duì)裝置煙氣輪機(jī)發(fā)生過的故障進(jìn)行分析，闡述了煙氣輪機(jī)引起故障的原因及解決故障所采取的相應(yīng)措施。

煙氣輪機(jī)；主電機(jī)；聯(lián)鎖停機(jī)；熱力管道；轉(zhuǎn)動(dòng)不平衡

某催化裝置的煙氣輪機(jī)的主風(fēng)機(jī)組是由3個(gè)機(jī)組組成，即煙氣輪機(jī)，軸流風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。煙氣輪機(jī)為YLII-8000A型雙級(jí)煙氣輪機(jī)，為軸向進(jìn)氣，垂直向上排氣，雙級(jí)懸臂式的結(jié)構(gòu)。主要由進(jìn)氣導(dǎo)流錐、轉(zhuǎn)子組件、進(jìn)氣機(jī)殼、排氣機(jī)殼、過渡機(jī)殼、軸承箱、軸承、底座、軸封系統(tǒng)等部分組成［1］。

1 故障現(xiàn)象及處理措施

1.1 主電機(jī)失電

在3機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，主電機(jī)由于綜保故障突然失電。此時(shí)，3機(jī)組處于用電狀態(tài)，即軸流風(fēng)機(jī)的功率是煙氣輪機(jī)和主電機(jī)做功之和。3機(jī)組并未停車，機(jī)組轉(zhuǎn)速正常，煙氣輪機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、軸位移以及軸瓦溫度都處于正常范圍。由于電機(jī)在三機(jī)組中有控制機(jī)組轉(zhuǎn)速的作用，因此機(jī)組在電機(jī)跳閘的情況下運(yùn)行存在飛車的風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)煙機(jī)轉(zhuǎn)速為＜5 700 r/min、軸流風(fēng)機(jī)靜葉為＞22°、電機(jī)跳閘這3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，機(jī)組才能停機(jī)。

當(dāng)主電機(jī)失電后，3個(gè)條件已經(jīng)滿足2個(gè)條件，電機(jī)跳閘和軸流風(fēng)機(jī)靜葉＞22°，如果再滿足第3個(gè)條件，機(jī)組將聯(lián)鎖停機(jī)。避免機(jī)組緊急停機(jī)對(duì)反應(yīng)再生的操作影響，將該聯(lián)鎖摘除，啟動(dòng)備用主風(fēng)機(jī)，切換備機(jī)并網(wǎng)，將主機(jī)切除系統(tǒng)正常停機(jī)［2］。

1.2 煙機(jī)入口管道熱膨脹

裝置煙氣輪機(jī)開機(jī)后，通過檢查煙機(jī)入口管道發(fā)現(xiàn)，管道與平臺(tái)板有頂碰現(xiàn)象，立刻處理平臺(tái)板，使整條熱力管道處于自由狀態(tài)，消除熱應(yīng)力。處理后再次開機(jī)，煙機(jī)振值平穩(wěn)正常。

煙機(jī)入口DN1200管道的膨脹收縮量以及管道的自由伸縮狀態(tài)一直是影響煙機(jī)正常開機(jī)的重要因素，煙機(jī)入口管道的膨脹不均、伸縮量不夠、自由伸縮狀態(tài)受限均能導(dǎo)致開機(jī)過程中煙機(jī)機(jī)體受力，最終導(dǎo)致開機(jī)過程中機(jī)組振動(dòng)增大［3］。

由此可見，煙機(jī)入口管道的熱膨脹對(duì)煙機(jī)產(chǎn)生了較大的影響。為了保證煙機(jī)運(yùn)行正常，并且量化考察煙機(jī)入口管道的膨脹是否均勻，具體的做法是：以固定的平臺(tái)及鋼結(jié)構(gòu)為參照物焊接標(biāo)尺，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)尺進(jìn)行實(shí)際讀數(shù)，在開機(jī)、停機(jī)以及預(yù)熱過程中，詳細(xì)記錄管道的膨脹數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)表生成曲線，觀察變化趨勢(shì)，向鋼梁對(duì)管道滑柄起到限位作用，由于管道膨脹原因，南側(cè)滑柄頂至鋼梁，并且鋼梁存在一定受力彎曲，存在明顯受力，管道冷卻或受熱發(fā)生位移過程中，出現(xiàn)明顯的卡塞，該次檢修將滑柄利用千金頂分開，將兩側(cè)的接觸位置進(jìn)行打磨光滑，并且涂抹液態(tài)鉛粉進(jìn)行潤滑，從1#～5#標(biāo)尺膨脹均勻量查看，打磨并涂抹潤滑劑對(duì)該點(diǎn)摩擦、卡塞問題得到解決。并以此建立原始數(shù)據(jù)，對(duì)今后的開停機(jī)管道膨脹提供參考。

因此，在機(jī)組開機(jī)前，要查找原設(shè)計(jì)圖紙，核對(duì)好短節(jié)彈簧吊掛的刻度。按照設(shè)計(jì)要求調(diào)整好彈簧吊掛，使煙氣輪機(jī)與入口短節(jié)處于自由狀態(tài)連接，從而保證機(jī)組的正常運(yùn)行，煙機(jī)運(yùn)行過程中入口短接兩處吊掛存在一定問題，見圖1。

圖1 煙氣輪機(jī)入口短節(jié)彈簧吊掛

從圖1可見。右側(cè)吊掛頂部存在明顯的吊桿彎曲情況，右側(cè)吊掛頂存在嚴(yán)重松弛，此兩處吊掛存在的問題與歷次煙機(jī)開機(jī)過程中頻繁的切割、焊接有關(guān)，同時(shí)入口管道膨脹量大吊掛安裝后出現(xiàn)松弛，無法調(diào)整。該次檢修，對(duì)右側(cè)吊掛進(jìn)行更新，對(duì)兩處吊掛下部安裝調(diào)節(jié)桿，煙機(jī)預(yù)熱過程中進(jìn)行緊固，保證彈簧吊掛的受力，保證煙機(jī)熱態(tài)時(shí)短節(jié)重量作用于彈簧吊掛，減少短節(jié)對(duì)煙機(jī)機(jī)殼的受力影響［4］。

1.3 煙機(jī)雙級(jí)葉片間輻板催化劑塊堆積

機(jī)組在平穩(wěn)運(yùn)行了20 d后，徑向振值再次出現(xiàn)大幅度波動(dòng)，超過報(bào)警值。從狀態(tài)監(jiān)測(cè)的頻譜上看，顯示為1倍頻振動(dòng)，即轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡，基本可以排除汽封碰磨現(xiàn)象。

針對(duì)這種現(xiàn)象，經(jīng)分析，可能是煙機(jī)轉(zhuǎn)子兩級(jí)輪盤之間輻板內(nèi)粘結(jié)的催化劑塊突然破碎，造成振值突變。機(jī)組停機(jī)后發(fā)現(xiàn)，煙機(jī)轉(zhuǎn)子兩級(jí)輪盤之間輻板內(nèi)存在大量粘結(jié)的催化劑塊。印證了停機(jī)前對(duì)振值突增的判斷，見圖2。

圖2 煙氣輪機(jī)兩級(jí)葉片間催化劑塊堆積

煙機(jī)解體后現(xiàn)場(chǎng)對(duì)煙機(jī)動(dòng)、靜葉及輪盤進(jìn)行查看，從煙機(jī)輪盤的顏色及緊固螺母的顏色分析，煙機(jī)輪盤無局部過熱的情況發(fā)生，對(duì)煙機(jī)級(jí)間及葉根進(jìn)行詳細(xì)查看，未見明顯的磨損跡象，可以判定煙機(jī)運(yùn)行過程中煙機(jī)動(dòng)葉組件與靜葉組件以及氣封組件無碰磨發(fā)生［5］。

2 結(jié)束語

通過對(duì)發(fā)生在催化裝置主風(fēng)機(jī)組的3起典型的故障的分析，找到了引起設(shè)備發(fā)生故障的原因。

主電機(jī)在失電狀態(tài)下，機(jī)組將聯(lián)鎖停機(jī)的3個(gè)條件已經(jīng)滿足2個(gè)，因此機(jī)組在該情況下運(yùn)行存在飛車的風(fēng)險(xiǎn)。必須將該聯(lián)鎖摘除，啟動(dòng)備用主風(fēng)機(jī)。煙機(jī)入口管道對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響主要是熱力管道的熱膨脹和煙機(jī)入口短節(jié)重量作用于煙機(jī)，給煙機(jī)運(yùn)行帶來影響。煙機(jī)雙級(jí)葉片間輻板催化劑塊堆積，可以對(duì)二級(jí)轉(zhuǎn)子輻板進(jìn)行車削得到有效解決。

［1］劉孟德.催化裂化裝置煙氣輪機(jī)故障分析及處理［J］.石油化工設(shè)備，2010，39（3）：19-22.

［2］石勝才.催化裂化裝置雙級(jí)煙氣輪機(jī)振動(dòng)原因分析及解決措施［J］.工程技術(shù)，2012（1）：46-47.

［3］尹勇，岳東利.重油催化裝置煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行途徑探索［J］.煉油與化工，2004，15（4）：36-37.

［4］嵇岳明.確保煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行的措施［J］.煉油技術(shù)與工程，2010，40（6）：47-49.

［5］李玉超.催化裂化裝置中煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行問題研究［D］.北京：北京理工大學(xué)，2016.

Maintenance and fault treatment of flue gas turbine of catalytic unit

Bao Zhongchen
（Oil Refinery of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing 163711,China）

The flue gas turbine is the important energy recovery equipment of the heavy oil catalytic cracking unit,and the operating status of the flue gas turbine directly affects the long period operation of the catalytic cracking unit.This paper made analysis to the faults happened in the flue gas turbine of this unit,and expounded the reason for flue gas turbine causing fault and the corresponding measures for solving fault.

flue gas turbine;main motor;interlocking shutdown;heat pipe;rotating unbalance

TE96

B

1671-4962（2017）06-0059-02

2016-03-10

包忠臣，男，高級(jí)技師，1994年畢業(yè)于大慶石油化工總廠職工中專煉油工程專業(yè)，現(xiàn)從事煉油重油催化裝置操作工作。