烟气轮机故障总结.doc

烟气轮机故障总结 (2006年中石化39台烟机停机次数统计) 故障停机原因分析2003年烟机机组发生了51次故障停机，主要是由于催化剂粉尘结垢、烟机叶片磨损及断裂、系统电网波动、仪表等故障原因造成停机。 比较实用的监测手段及效果 主要监测参数 传感器类型 超标后果 措施 振动、位移 电涡流、加速度传感器、键相传感器 动静部件磨损 叶片断裂 轴承类故障 其它振动类故障 特征值智能报警 专家诊断系统 粉尘颗粒 烟气激光粒度仪 一次磨损严重 催化剂粒度小于10um 粉尘浓度 烟气激光粒度仪 二次磨损严重 浓度(标准状态)不大于150mg／m3 入口温度 温度传感器 围带、静叶组件以及气封等部位变形，与转子产生动静摩擦，导致转子产生涡动； 1）控制烟气轮机入口温度约650°C，离烟机入口20～30mm处烟气管线上增设一圈快速冷却蒸汽．以便应急时使用。 2) 开、停机时严格控制烟机的升降温速率在100～1 50℃ ／h，严防操之过急．在尽可能的情况下，停车时将烟机慢慢切出系统。 裂纹及磨碰监测 声发射传感器 叶片断裂、磨碰故障 找出磨碰及断裂特征信息，及时报警 残余应力监测 应变传感器 叶片断裂 S-残余应力检测仪 烟机主要故障类型－原因－特征 故障类型 故障原因 故障特征 图示 转子不平衡故障： 渐发性不平衡； 突发性不平衡； 渐发性不平衡是由于转子上不均匀积灰、结垢或催化剂颗粒的不均匀沉积，催化剂粉尘对叶片（叶轮）的磨损以及工作介质对转子的磨蚀等因素引起； 突发性不平衡是由于转子上零部件脱落或叶片（叶轮）上有异物附着，以及垢物积至一定程度后脱落造成； 振动值随运行时间的延长，逐渐增大； 振动值突然显著增大后相对稳定在一定水平上； 渐发性不平衡故障特征为：一倍频振动幅值缓慢上升，相位随振动改变，振动幅值缓慢增加，幅值会下降恢复，趋于正常； 突发性不平衡故障特征为：一倍频为主，同时伴随二倍、三倍频出现，振动幅值变化较大，且不可恢复； 渐发性不平衡故障 突发性不平衡故障 动静件摩碰类故障 烟气轮机入口温度约650°C，长期运行极易造成一、二级动叶围带、二级静叶组件以及气封等部位变形，与转子产生动静摩擦，导致转子产生涡动； 1、时域波形有明显的“削顶”现象； 2、频谱上除工频外还存在丰富的高次谐波成分； 3、全息谱上出现较多偏心率大的椭圆； 4、轴心轨迹上有“尖角”； 1、轴心轨迹图 叶片断裂故障 叶片断裂的最大可能应是多次超温，以及升降温速度过快，烟尘浓度高是也是断裂的直接原因，加之叶片制造过程本身存在缺陷，在叶片高速旋转中受各种应力作用所致； 1、一倍频幅值明显增加 2、相位突变； 1、交变应力 2、温度变化趋势 转子磨损 催化剂、烟尘对转子长期冲刷； 破坏转子动平衡，振动幅值明显增加； 几类烟气轮机典型故障案例 转子动不平衡 (1) 案例说明：克拉玛依石化，500Kt/a催化装置主风机组；一次意外断电停机4小时后，重新开机振动突然变大： 未停机前，振动值很小，比较平稳；重新开机后到检修前的C点，振动值突然上升且一直居高不下，说明烟机存在严重故障。 (2) 振动分析 查看各点频谱图表明，振动主要一倍频分量引起；检查波形近似标准正弦波形，因此判定是转子动不平衡故障。 (3) 分析结论 9月大检修时发现，烟机静叶片表面以及动叶片顶都沉积有催化剂粉末，烟机两轮盘间的空腔沉积有白色块状催化剂物，这些沉积物导致了烟机转子失衡。 联轴器不对中 （1）机理：联轴器不对中的种类：a)平行不对中 b）角度不对中 c）组合不对中 （2）实例 2005年10月，长岭炼化联合车间烟机机组烟机、风机多次出现振动跳变，22日烟机前轴承水平方向振动超过一级报警值。调整烟机蝶阀开度后振动有所下降，但仍多次超标报警。 利用振动信号，分析故障原因： 烟机前后轴承轴心轨迹，不光滑、不规则，都出现明显凹陷和尖角。 烟机后轴承水平方向2倍频振动大 风机入口处轴心轨迹图，出现明显凹陷和尖角 风机入口处水平垂直2倍频振动均明显 由以上烟机、风机振动信号特征分析可知，烟机出口与风机入口处的联轴器出现不对中故障。 转子动不平衡及碰磨故障 案例说明： 荆门石化总厂二催化烟机 机组K101 自2004年7月检修以来多次振值超标，振动测点布置图如下： 振动分析： 波形以及轴心轨迹图：振值过大导致出现测量波形削平，以工频成分为主，同时存在较丰富的高频成分。 分析结果： 强振的主要原因为转子不平衡，同时存在局部动静碰磨现象，且碰磨日趋严重。