空分汽輪機(jī)組常見事故原因分析及預(yù)防措施

胥經(jīng)輝，張 虎，武 芳，柴育鵬

（1.內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070；2.內(nèi)蒙古伊泰煤制油有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

1 空分工藝流程簡述

某煤制油項(xiàng)目生產(chǎn)能力52000m3/h 的空分裝置由液空（杭州）有限公司設(shè)計(jì)，生產(chǎn)高純氧氮，采用鋁膠和分子篩脫除壓縮空氣中的水分和CO2及碳?xì)浠衔铮ㄟ^中壓空氣膨脹做功來實(shí)現(xiàn)制冷，液氧泵輸送液氧氣化的全低壓空分工藝。主要設(shè)備透平膨脹機(jī)組由德國ATLAS COPTOR 公司制造，采用ALHZ 設(shè)計(jì)制造的立式徑向雙層床吸附器，精餾塔為規(guī)整填料塔。

2 汽輪機(jī)組現(xiàn)狀

空分裝置使用由德國曼透平公司制造的一拖二空壓機(jī)組為空分裝置提供原料壓縮空氣，同時(shí)提供全廠儀表空氣和壓縮空氣。見表1。

汽輪機(jī)采用16 級全凝氣式DK080/170R 型，其排汽壓力范圍-50～-80kPa，排氣溫度要求＜90℃；其限制速度范圍：648～792r/min、1145 ～1400r/min、1602 ～4547r/min，升速速率 為900r/minn。見表2。

3 汽輪機(jī)常見事故原因分析及相應(yīng)措施

3.1 汽輪機(jī)事故狀態(tài)下緊急破真空時(shí)間長

根據(jù)對汽輪機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的檢測及測算，其抽氣器的兩級抽氣流量維持在408kg/h 左右，在此流量下，汽輪機(jī)緊急停車時(shí)將真空降為零所需時(shí)間為28min，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)組惰走時(shí)間延長，進(jìn)而影響汽輪機(jī)組使用壽命，應(yīng)將真空降為零的時(shí)間控制在18min 內(nèi)。

表1 空分裝置壓縮機(jī)類設(shè)備及其參數(shù)

表2 汽輪機(jī)主要指標(biāo)范圍

為解決這一問題，對汽輪機(jī)排氣大管進(jìn)行了技術(shù)改造，加設(shè)緊急放空閥及其相應(yīng)的配套設(shè)施，將降真空時(shí)間控制在5～8min。

3.2 汽輪機(jī)排汽真空低

汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中，調(diào)速閥開度過大、真空系統(tǒng)不嚴(yán)密、空冷器管束結(jié)垢嚴(yán)重、軸封汽中斷、風(fēng)機(jī)故障停止、管束凍結(jié)、抽氣器堵塞等均可導(dǎo)致排氣真空低。對此，可采取如下應(yīng)對措施：①真空系統(tǒng)查漏、消漏；②清理空冷器結(jié)垢；③確保軸封蒸汽的正常供給；④檢查風(fēng)機(jī)停止原因，若真空過低則打閘停車；⑤冬季加強(qiáng)空冷器防凍檢查及相應(yīng)的維護(hù)操作管理；⑥定期清理抽氣器濾網(wǎng)。

3.3 汽輪機(jī)進(jìn)水

汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)排汽熱井透平冷凝液無法送出、系統(tǒng)停車未關(guān)補(bǔ)水閥造成滿液以及冷凝液泵、疏水泵不打量均可引起汽輪機(jī)進(jìn)水?？赏ㄟ^：①液位報(bào)警后輔泵沒自啟現(xiàn)場進(jìn)行啟動(dòng)；②停車后關(guān)閉該補(bǔ)水閥，冬季微開防凍；③檢修時(shí)，真空系統(tǒng)徹底隔離；檢修完成，與空氣連通的閥門檢查關(guān)閉，密封水閥確認(rèn)打開；④停車后監(jiān)控冷凝液罐、熱井液位，防止水位過高進(jìn)入汽輪機(jī)；⑤停車檢修，熱井就地導(dǎo)淋保持常開、每小時(shí)記錄液位等措施達(dá)到防止汽輪機(jī)進(jìn)水的目的。

3.4 汽輪機(jī)水擊

通常主蒸汽溫度低會(huì)引起汽輪機(jī)水擊，對此應(yīng)當(dāng)：①主汽溫度急劇下降50℃立即打閘停車。②若蒸汽溫度低于470℃，則打開高壓蒸汽導(dǎo)淋和汽輪機(jī)缸體導(dǎo)淋進(jìn)行充分疏水。

3.5 汽輪機(jī)大軸彎曲

引起次故障的原因有：①冷水、冷汽進(jìn)入汽輪機(jī)高溫汽缸；②汽輪機(jī)調(diào)速閥漏氣，停車后低速運(yùn)行；③汽輪機(jī)倒轉(zhuǎn)；④汽輪機(jī)停車后冷卻不好。應(yīng)對措施有：①汽輪機(jī)一旦發(fā)生水擊，立即緊急停車并破真空，防止事故擴(kuò)大；②停機(jī)后要切斷公用水源，防止熱井滿液導(dǎo)致汽輪機(jī)缸體進(jìn)水；③開車前要作跳閘試驗(yàn)，停車時(shí)進(jìn)行惰走時(shí)間分析；④停車時(shí)盤車，缸體溫度小于100℃方可停止盤車。

3.6 汽輪機(jī)軸瓦損壞

機(jī)組喘振、潤滑油中斷、接地電刷導(dǎo)電不好等會(huì)對汽輪機(jī)軸瓦產(chǎn)生損壞。可通過保證事故電源正常供應(yīng)、定期檢查電刷和導(dǎo)線、防止機(jī)組喘振等措施降低損壞，若機(jī)組喘振造成振動(dòng)大無法處理則立即停車。

3.7 汽輪機(jī)調(diào)速閥及速關(guān)閥內(nèi)漏

調(diào)速閥卡澀或速關(guān)閥關(guān)不到位均會(huì)導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。因此要定期檢查調(diào)速閥、油動(dòng)機(jī)；每次停車均要測惰走時(shí)間，檢查是否內(nèi)漏；若出現(xiàn)透平無法停止，則立即關(guān)閉蒸汽大閥切斷高壓蒸汽；定期做速關(guān)閥試驗(yàn)。

3.8 控制系統(tǒng)故障造成超速事故

操作不當(dāng)、維護(hù)不良及超速保護(hù)系統(tǒng)故障均會(huì)引起超速事故。可采取如下措施：①保證潤滑油品質(zhì)；②嚴(yán)格控制蒸汽品質(zhì)；③遇長期停車要做跳閘試驗(yàn)；④若出現(xiàn)透平無法停止，則立即關(guān)閉蒸汽大閥切斷高壓蒸汽。

3.9 濾網(wǎng)切換中油壓波動(dòng)跳車

過濾網(wǎng)切換過程中蓄壓器氮?dú)鈮毫Φ停约坝瓦^濾器、油冷器切換時(shí)未充分排氣會(huì)導(dǎo)致油壓波動(dòng)進(jìn)而引起汽輪機(jī)跳車。故應(yīng)該：定期檢查蓄壓器皮囊的氮?dú)鈮毫Υ笥?.1MPa；過濾網(wǎng)切換操作要緩慢且排氣充分。

3.10 軸封蒸汽波動(dòng)導(dǎo)致汽輪機(jī)跳車

軸封汽疏水不暢及中壓蒸汽壓力波動(dòng)均會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)跳車。應(yīng)保證：①運(yùn)行期間軸封導(dǎo)淋及軸封調(diào)節(jié)閥旁路嚴(yán)禁動(dòng)作；②汽封疏水器前持疏水良好，旁路關(guān)閉；③分子篩加熱時(shí)軸封調(diào)節(jié)閥位指示為45%，加熱后為38%，若閥位相差5%則要檢查處理。

3.11 熱井液位高

疏水泵不打量、疏水泵交出檢修不徹底以及液位指示不準(zhǔn)可導(dǎo)致熱井液位高。因此需要：①開疏水泵入口閥前，先開密封水閥，保證密封水投用管線熱；②檢修交出時(shí)，真空系統(tǒng)徹底隔離；③每班進(jìn)行液位計(jì)對照并對液位計(jì)定期進(jìn)行排污檢查。

4 結(jié)束語

空分裝置作為煤化工項(xiàng)目中必備的配套裝置，保障著企業(yè)的安全穩(wěn)定生產(chǎn)和良好的經(jīng)濟(jì)效益，而汽輪機(jī)作為空分裝置的核心設(shè)備，其運(yùn)行是否安全穩(wěn)定就顯得尤為重要性。通過詳細(xì)分析汽輪機(jī)在日常生產(chǎn)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的異常狀況及引起異常狀況的原因，從而提出相應(yīng)的預(yù)防和解決措施，可以有效降低汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的事故率，也可以在事故發(fā)生時(shí)能夠采取及時(shí)有效的措施來控制事故的進(jìn)一步發(fā)展，將事故損失降到最低。最終達(dá)到設(shè)備、裝置、企業(yè)安穩(wěn)長滿優(yōu)的生產(chǎn)目的。