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      蒸汽透平轉(zhuǎn)速下降的原因分析與處理措施

      2013-06-01 09:28:58沈秀清邱玉見
      化工裝備技術(shù) 2013年3期
      關(guān)鍵詞:閥桿調(diào)速器滑塊

      沈秀清 邱玉見

      (中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司)

      蒸汽透平轉(zhuǎn)速下降的原因分析與處理措施

      沈秀清*邱玉見

      (中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司)

      分析了循環(huán)氫壓縮機產(chǎn)生轉(zhuǎn)速下降故障的原因,并提出了故障的處理措施。

      壓縮機 汽輪機 故障處理 調(diào)速系統(tǒng) 傳動機構(gòu) 滑塊

      某循環(huán)氫壓縮機是催化重整裝置的關(guān)鍵設(shè)備,其驅(qū)動機為中壓蒸汽 (3.3 MPa,380℃)驅(qū)動的汽輪機。壓縮機與透平直連,其轉(zhuǎn)速相同。該汽輪機為背壓抽汽式,額定蒸汽流量12 300 kg/h,蒸汽出口壓力0.6 MPa(低壓蒸汽)。該汽輪機的轉(zhuǎn)速采用美國WOODWARD公司生產(chǎn)的PG-PL型調(diào)速器進行調(diào)節(jié)。

      1 調(diào)節(jié)原理

      調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由調(diào)速器、杠桿傳動放大機構(gòu)、調(diào)速閥組成,如圖1所示。調(diào)速器接受調(diào)節(jié)信號,并將其轉(zhuǎn)換成另一種調(diào)節(jié)信號輸出。由于調(diào)節(jié)信號微弱,必須經(jīng)杠桿放大機構(gòu)放大才能用于控制調(diào)速閥開度。調(diào)速閥調(diào)節(jié)進氣量,用以改變工況。

      2 機組運行的故障現(xiàn)象

      循環(huán)氫壓縮機正常運行的轉(zhuǎn)速為9200 r/min。操作工巡檢時發(fā)現(xiàn),蒸汽透平的轉(zhuǎn)速降到了8500 r/min,即壓縮機轉(zhuǎn)速降到了8500 r/min,同時壓縮機排氣量也下降了。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)節(jié),壓縮機轉(zhuǎn)速雖然升到了8700 r/min,但之后卻再也無法升速了。檢查氫氣系統(tǒng)無異常,蒸汽參數(shù)也未發(fā)生變化,機組無其他明顯的故障現(xiàn)象。因此,判斷是透平調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生了故障。于是,決定趁催化重整裝置停車機會,對透平調(diào)速系統(tǒng)進行檢修處理。

      圖1 調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場

      3 故障原因分析與處理

      (1)首先將調(diào)速器拆下,送設(shè)備處校驗。經(jīng)檢查,調(diào)速器沒有問題,工作正常。

      (2)拆調(diào)速閥,檢查內(nèi)部構(gòu)件損壞情況。經(jīng)檢查,調(diào)速閥閥芯、閥座并無明顯的腐蝕和磨損情況。閥體密封良好,無泄漏現(xiàn)象。

      (3)檢查杠桿傳動放大機構(gòu)各零部件,發(fā)現(xiàn)調(diào)速閥閥桿上部發(fā)生彎曲 (圖2中部位1處)。我們判斷閥桿上部彎曲是導致透平轉(zhuǎn)速下降的主要原因。

      圖2杠桿傳動機構(gòu)

      圖2中部位A是一對滑塊組合,如圖3所示?;瑝K1、2鑲嵌于滑塊3中。正常情況下,兩側(cè)滑塊1、2在杠桿的圓孔中是能自由轉(zhuǎn)動的,以使滑塊3所受的力始終向下與調(diào)節(jié)閥閥桿運動方向一致?;瑝K1、2與滑塊3的配合為間隙配合,其間隙不能超過0.05 mm,以便滑塊1、2在滑塊3的槽中正常自由地滑動。滑塊3中間的螺紋孔直接與調(diào)速閥連接,并且滑塊3在調(diào)速閥桿上的位置要符合設(shè)計要求。

      對杠桿傳動機構(gòu)進一步檢查發(fā)現(xiàn)了以下問題:

      (1)滑塊1、2由于受高溫蒸汽的腐蝕作用,已銹死在杠桿孔中,不能自由轉(zhuǎn)動。

      圖3 滑塊組合

      (2)滑塊1、2與滑塊3的配合間隙達到0.30 mm,遠遠超出設(shè)計要求。

      (3)圖2中銷軸2與孔的間隙過大。

      由此可以看出,滑塊1、2的銹死使閥桿的受力方向和運動方向不一致,導致閥桿彎曲,同時,銷軸2與孔以及滑塊間的間隙變大也使調(diào)速器與調(diào)速閥的特性曲線不成比例。因此,當透平的轉(zhuǎn)速由于管網(wǎng)蒸汽壓力波動等因素降低后,該杠桿調(diào)節(jié)機構(gòu)難以起到準確的調(diào)節(jié)作用。

      針對以上原因,我們做了如下處理:

      (1)重新加工滑塊1、2,并將材質(zhì)由普通黃銅改為更耐磨的磷鋅銅。適當減小滑塊1、2的圓柱面直徑,使滑塊1、2在杠桿孔中能自由轉(zhuǎn)動。同時使其與滑塊3的間隙保持在0.05mm以內(nèi)。

      (2)更換磨損的銷軸。

      (3)在杠桿支點前端位置3處加一彈簧,以減小機組和管線振動造成的傳動機構(gòu)各部位的磨損。

      檢修完畢,開車后機組運行平穩(wěn),透平的轉(zhuǎn)速也恢復了正常。至今機組已安全運行了6個月。

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      (金秋)

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      TQ 050.3

      2012-12-17)

      *沈秀青,女,1985年生,助理工程師。遼陽市,111003。

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