催化裝置煙氣輪機組的維護與故障處理

包忠臣

（中國石油大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

催化裝置煙氣輪機組的維護與故障處理

包忠臣

（中國石油大慶石化公司煉油廠，黑龍江大慶163711）

煙氣輪機是重油催化裝置重要的能量回收設備，煙氣輪機的運行狀態(tài)直接影響催化裝置的長周期運行。文中對裝置煙氣輪機發(fā)生過的故障進行分析，闡述了煙氣輪機引起故障的原因及解決故障所采取的相應措施。

煙氣輪機；主電機；聯(lián)鎖停機；熱力管道；轉動不平衡

某催化裝置的煙氣輪機的主風機組是由3個機組組成，即煙氣輪機，軸流風機和電動機。煙氣輪機為YLII-8000A型雙級煙氣輪機，為軸向進氣，垂直向上排氣，雙級懸臂式的結構。主要由進氣導流錐、轉子組件、進氣機殼、排氣機殼、過渡機殼、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 主電機失電

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

當煙機轉速為＜5 700 r/min、軸流風機靜葉為＞22°、電機跳閘這3個條件同時滿足時，機組才能停機。

當主電機失電后，3個條件已經(jīng)滿足2個條件，電機跳閘和軸流風機靜葉＞22°，如果再滿足第3個條件，機組將聯(lián)鎖停機。避免機組緊急停機對反應再生的操作影響，將該聯(lián)鎖摘除，啟動備用主風機，切換備機并網(wǎng)，將主機切除系統(tǒng)正常停機［2］。

1.2 煙機入口管道熱膨脹

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

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

由此可見，煙機入口管道的熱膨脹對煙機產(chǎn)生了較大的影響。為了保證煙機運行正常，并且量化考察煙機入口管道的膨脹是否均勻，具體的做法是：以固定的平臺及鋼結構為參照物焊接標尺，對現(xiàn)場標尺進行實際讀數(shù)，在開機、停機以及預熱過程中，詳細記錄管道的膨脹數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)表生成曲線，觀察變化趨勢，向鋼梁對管道滑柄起到限位作用，由于管道膨脹原因，南側滑柄頂至鋼梁，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，將兩側的接觸位置進行打磨光滑，并且涂抹液態(tài)鉛粉進行潤滑，從1#～5#標尺膨脹均勻量查看，打磨并涂抹潤滑劑對該點摩擦、卡塞問題得到解決。并以此建立原始數(shù)據(jù)，對今后的開停機管道膨脹提供參考。

因此，在機組開機前，要查找原設計圖紙，核對好短節(jié)彈簧吊掛的刻度。按照設計要求調(diào)整好彈簧吊掛，使煙氣輪機與入口短節(jié)處于自由狀態(tài)連接，從而保證機組的正常運行，煙機運行過程中入口短接兩處吊掛存在一定問題，見圖1。

圖1 煙氣輪機入口短節(jié)彈簧吊掛

從圖1可見。右側吊掛頂部存在明顯的吊桿彎曲情況，右側吊掛頂存在嚴重松弛，此兩處吊掛存在的問題與歷次煙機開機過程中頻繁的切割、焊接有關，同時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，對右側吊掛進行更新，對兩處吊掛下部安裝調(diào)節(jié)桿，煙機預熱過程中進行緊固，保證彈簧吊掛的受力，保證煙機熱態(tài)時短節(jié)重量作用于彈簧吊掛，減少短節(jié)對煙機機殼的受力影響［4］。

1.3 煙機雙級葉片間輻板催化劑塊堆積

機組在平穩(wěn)運行了20 d后，徑向振值再次出現(xiàn)大幅度波動，超過報警值。從狀態(tài)監(jiān)測的頻譜上看，顯示為1倍頻振動，即轉子動不平衡，基本可以排除汽封碰磨現(xiàn)象。

針對這種現(xiàn)象，經(jīng)分析，可能是煙機轉子兩級輪盤之間輻板內(nèi)粘結的催化劑塊突然破碎，造成振值突變。機組停機后發(fā)現(xiàn)，煙機轉子兩級輪盤之間輻板內(nèi)存在大量粘結的催化劑塊。印證了停機前對振值突增的判斷，見圖2。

圖2 煙氣輪機兩級葉片間催化劑塊堆積

煙機解體后現(xiàn)場對煙機動、靜葉及輪盤進行查看，從煙機輪盤的顏色及緊固螺母的顏色分析，煙機輪盤無局部過熱的情況發(fā)生，對煙機級間及葉根進行詳細查看，未見明顯的磨損跡象，可以判定煙機運行過程中煙機動葉組件與靜葉組件以及氣封組件無碰磨發(fā)生［5］。

2 結束語

通過對發(fā)生在催化裝置主風機組的3起典型的故障的分析，找到了引起設備發(fā)生故障的原因。

主電機在失電狀態(tài)下，機組將聯(lián)鎖停機的3個條件已經(jīng)滿足2個，因此機組在該情況下運行存在飛車的風險。必須將該聯(lián)鎖摘除，啟動備用主風機。煙機入口管道對機組振動的影響主要是熱力管道的熱膨脹和煙機入口短節(jié)重量作用于煙機，給煙機運行帶來影響。煙機雙級葉片間輻板催化劑塊堆積，可以對二級轉子輻板進行車削得到有效解決。

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

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

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

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

［5］李玉超.催化裂化裝置中煙氣輪機長周期運行問題研究［D］.北京：北京理工大學，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。