【壓縮機網(wǎng)】摘要：公司兩套48000Nm3/h空分裝置配套壓縮機組由主壓縮機DMCL1204+2MCL1203、增壓機3BCL527、變速器及汽輪機HNKS50/71/32組成。本文就兩套壓縮機組在試車(chē)過(guò)程中出現一些故障進(jìn)行了實(shí)際分析，并z*終找到處理方法。試車(chē)期間的有些故障是由于疏忽或考慮不周所導致的，總結出經(jīng)驗教訓，能更好的注意試車(chē)中細節部分，為以后的機組試車(chē)做好鋪墊，避免同類(lèi)故障發(fā)生。筆者所在公司年產(chǎn)40億立方米煤制天然氣項目一期工程中配套2x48000Nm3/h大型空分設備。其配套壓縮機組由汽輪機拖動(dòng)，汽輪機為雙軸伸結構，排汽端與主空壓機中壓缸和低壓缸相連，進(jìn)汽端通過(guò)變速機驅動(dòng)增壓機。
壓縮機組由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機廠(chǎng)制造，主空壓機型號為DMCL1204+2MCL1203;增壓壓縮機型號為3BCL527。壓縮機共分為三缸、六段、十四級，經(jīng)四次中間冷卻和兩次水氣分離。在增壓機的出口還設置了末段冷卻器。 原動(dòng)機是由杭州汽輪機廠(chǎng)按引進(jìn)西門(mén)子公司技術(shù)設計、制造的積木塊系列制造的HNKS50/71/32型全凝式反動(dòng)式汽輪機。變速機由MAGG公司設計制造。主空壓機低壓缸、中壓缸、汽輪機、變速機和增壓機之間均通過(guò)膜盤(pán)聯(lián)軸器相聯(lián)接[1]。
兩套壓縮機組在裝置試車(chē)投用過(guò)程中出現一些問(wèn)題，但在相關(guān)人員的共同努力下將運行中出現的故障逐一予以解決，并于2013年10月試車(chē)一次成功。
1、機組工藝流程介紹
項目(一期)配有2套空氣離心壓縮機組，該機組是由主空壓縮機和增壓機組成，由汽輪機拖動(dòng)。汽輪機通過(guò)聯(lián)軸器分別驅動(dòng)空壓機和增壓機，如圖1所示。機組采用雙層布置，主機布置在二樓，輔機布置在一樓。
空氣s*先進(jìn)入自潔式過(guò)濾器，后分兩路進(jìn)入主空壓機，分別經(jīng)過(guò)低壓缸DMCL1204壓縮后在出口蝸室混合，混合后的氣體經(jīng)過(guò)一次冷卻和水氣分離后進(jìn)入下一級，即進(jìn)入中壓缸的一段進(jìn)行壓縮，氣體經(jīng)一段兩級壓縮冷卻分離后，進(jìn)入本缸內的二段進(jìn)行一級壓縮后排出，至此，空壓機的全部壓縮過(guò)程，達到主空壓機的出口壓力(251000Nm3/h，0.532MPa)要求。
從分子篩純化器出來(lái)的干燥空氣(137000Nm3/h，0.49MPa)進(jìn)入增壓機一段壓縮，經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后中抽一部分氣體(4000Nm3/h，1.2MPa)。其余氣體進(jìn)入增壓機二段壓縮，經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后中抽一部分氣體(53000Nm3/h，2.74MPa)做膨脹氣。z*后一部分氣體進(jìn)入增壓機三段壓縮，經(jīng)過(guò)z*后一級冷卻器冷卻后進(jìn)入冷箱高壓板式換熱器。
高壓蒸汽(8.8MPa，510℃)經(jīng)電動(dòng)閘閥、速關(guān)閥、調速汽閥后進(jìn)入汽輪機內膨脹做功。為了降低開(kāi)車(chē)時(shí)的啟動(dòng)阻力矩，汽輪機配置了頂軸油泵和手動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置。做功后的乏汽排入空冷器，在其中乏汽被冷凝為水，冷凝液由冷凝液泵送出界區。
2、機組試車(chē)中的故障分析及處理
2.1 試車(chē)準備中真空度過(guò)低
在試車(chē)準備工作中，汽輪機建立的真空度一直臨近跳車(chē)值，效果不是很好，一旦汽輪機暖機沖轉時(shí)，很可能因為真空度降低而跳車(chē)。查看相關(guān)設備的真空度試驗報告，結果合格?，F場(chǎng)人員開(kāi)始全面檢查凝汽系統，檢查時(shí)可用輕盈的布條靠近設備及管道的法蘭或螺紋的密封處，觀(guān)察是否有吸粘現象。z*終原因為汽輪機排氣壓力測點(diǎn)引氣管的螺紋連接點(diǎn)密封不好。旋緊螺紋后還是輕微泄露，而且由于汽輪機在暖機期間，只能涂抹密封甘油隔絕密封，待停車(chē)后需要重新處理。
2.2 機組回油不暢通，大量油煙外排
在壓縮機組試車(chē)前期，壓縮機組聯(lián)軸器護罩的全部排油煙管出現大量油煙并伴隨有噴油現象，且回油管線(xiàn)一直趨于滿(mǎn)管回油狀態(tài)?，F場(chǎng)技術(shù)人員研究決定加高排煙管線(xiàn)以減少?lài)娪土?，并將回油管線(xiàn)沿回油方向降低高度。經(jīng)改變后仍然有大量油煙外排。排查原因時(shí)發(fā)現排煙風(fēng)機排氣量很小，油箱未能保住微負壓，初步懷疑是其功率不滿(mǎn)足條件。后檢查排煙風(fēng)機時(shí)發(fā)現，雖然風(fēng)機在旋轉排煙，但由于接線(xiàn)問(wèn)題，使其反轉導致葉輪葉片由后彎型變成了前彎型，大大降低了排煙能力。修正后排煙管線(xiàn)不再出現油煙，并有倒吸現象，證明了油箱、軸承箱、聯(lián)軸器護罩及回油管線(xiàn)存在微負壓現象。
2.3 聯(lián)動(dòng)試車(chē)中增壓機瓦溫過(guò)高
空分Ⅱ系列壓縮機組自2013年7月27日至8月8日，三機聯(lián)動(dòng)運行共三次，增壓機兩塊支撐瓦四個(gè)溫度測點(diǎn)中三個(gè)溫度測點(diǎn)出現超過(guò)報警值。其中7月27日轉速升至3452rpm，一個(gè)測點(diǎn)溫度達到跳車(chē)聯(lián)鎖值;8月1日轉速升至4294rpm，兩個(gè)溫度測點(diǎn)分別達到報警，8月8日轉速升至333.6rpm，兩個(gè)溫度測點(diǎn)分別達到跳車(chē)聯(lián)鎖值。
停車(chē)后對增壓機軸瓦進(jìn)行拆檢，結果為驅動(dòng)端側徑向軸瓦過(guò)熱，下瓦損傷0.01-0.02mm，非驅動(dòng)側軸瓦無(wú)磨損，溫度探頭安裝正常。此支撐瓦為美國沃克沙公司制造的可傾瓦軸承，經(jīng)對軸瓦、進(jìn)油壓力及回油量和溫度進(jìn)行研究，分析原因可能為：1、軸瓦徑向間隙過(guò)小，瓦塊的支撐點(diǎn)不正確導致進(jìn)油后形成不了油楔;2、瓦背進(jìn)油流道過(guò)小，不滿(mǎn)足正常運行時(shí)的進(jìn)油量;3、回油不暢通，導致在軸瓦里的油無(wú)法順利帶走熱量。處理結果為：1、修正軸瓦徑向間隙，下瓦塊進(jìn)油側加開(kāi)10um*8mm油楔;2、瓦背進(jìn)油流道開(kāi)寬8mm;3、增加擋油環(huán)的徑向間隙，在下瓦回油外槽和上瓦擋油環(huán)出開(kāi)孔槽減小回油阻力。后經(jīng)再次三機聯(lián)動(dòng)，之的試運行過(guò)程中增壓機軸瓦溫度已趨于正常。
2.4 汽輪機集液箱液位異常
汽輪機排汽系統中熱井和集液箱底部與上部都由管道聯(lián)通，將兩設備的氣側及水側都使之聯(lián)通。在Ⅱ系列汽輪機單機試車(chē)過(guò)程中，出現熱井與集液箱的液位不同的現象。集液箱的液位顯示已經(jīng)為滿(mǎn)液位，但熱井還沒(méi)到高液位聯(lián)鎖(本裝置熱井液位過(guò)高時(shí)會(huì )聯(lián)鎖啟動(dòng)備用凝結水泵)?，F場(chǎng)看來(lái)是熱井內部凝結水由凝結水泵打入抽氣器換熱器中，經(jīng)換熱后又回流到熱井中，此時(shí)凝結水由于在一定真空狀態(tài)下溫度過(guò)高導致大量汽化。氣側平衡管由于管道口徑過(guò)小，熱井上部壓力大于集液箱上部壓力，使集液箱內凝結水無(wú)法順利流入熱井中產(chǎn)生液位不同現象。后經(jīng)過(guò)外送冷凝液及向熱井中補充脫鹽水，使凝結水溫度降低到飽和溫度后，兩設備的液位基本達到平衡。
2.5 增壓機出口管道振動(dòng)劇烈
空分Ⅰ系列壓縮機組于9月1日三機聯(lián)動(dòng)試車(chē)，轉速升至3400rpm時(shí)，增壓機一段出口管線(xiàn)發(fā)生劇烈的振動(dòng)現象并伴隨著(zhù)強烈噪音，查看一段冷卻器后壓力測點(diǎn)，顯示壓力未滿(mǎn)足工藝指標，變速器低速軸振動(dòng)值及支撐瓦溫度值都加劇上升，z*終達到報警值，試車(chē)被迫停止。
停車(chē)后經(jīng)拆檢發(fā)現，增壓機二段進(jìn)氣側軸端密封磨損并發(fā)生粘連現象，增壓機軸端軸端密封口環(huán)向外竄動(dòng)2mm。后經(jīng)設備故障排查認定增壓機一段冷卻器進(jìn)出口存有盲板，導致增壓機一段出口阻力加大且二段入口流量降低而引起機組喘振。建議后續裝置試車(chē)階段，加大試車(chē)前的檢查力度，對開(kāi)車(chē)條件逐一檢查并登記造冊，明確職責，以保證設備平穩、安全運行。
2.6 機組盤(pán)車(chē)脫扣時(shí)軸振動(dòng)過(guò)高
本機組采用電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置配套帶有SSS離合器，SSS表示“同步自動(dòng)移位” ，即離合器的驅動(dòng)和被驅動(dòng)齒牙是分階段進(jìn)行，然后自動(dòng)轉移到轉動(dòng)軸嚙合時(shí)完全相同的速度運行，當輸入速度相對于輸出速度減慢，離合器自動(dòng)分離，也就是說(shuō)當盤(pán)車(chē)轉速小于汽輪機轉速時(shí)，盤(pán)車(chē)工作就自動(dòng)停止。
在機組剛剛啟動(dòng)轉速很低時(shí)，增速器的振動(dòng)值在某一時(shí)刻瞬間升高，并達到聯(lián)鎖值導致跳車(chē)，振動(dòng)探頭檢查后沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，后又經(jīng)幾次啟動(dòng)，雖然沒(méi)有跳車(chē)，但振動(dòng)也達到了接近聯(lián)鎖值，后隨著(zhù)轉速增加，振動(dòng)值降低到正常值。分析此現象初步得出結論為，SSS離合器在自動(dòng)脫扣時(shí)會(huì )使其輸出軸跳動(dòng)，導致增速器低速軸振動(dòng)瞬間升高，這也說(shuō)明SSS離合器在盤(pán)車(chē)裝置中應用還需進(jìn)一步改進(jìn)。
2.7 增壓機軸振動(dòng)過(guò)高在線(xiàn)監測分析
9月25日，Ⅰ系列壓縮機組三機聯(lián)動(dòng)運行試車(chē)，增壓機轉速達到1967rpm時(shí)機組溫度、振動(dòng)正常。當轉速升至3944rpm時(shí)，增壓機振動(dòng)測點(diǎn)達到聯(lián)鎖值，機組跳車(chē)。后再次啟動(dòng)了三次，轉速分別為3246rpm、3173rpm、3177rpm時(shí)，其振動(dòng)測點(diǎn)都達到聯(lián)鎖值，導致機組跳車(chē)。
由于多次啟動(dòng)，增壓機進(jìn)口流量均偏低，出口壓力指示也達不到正常工況，疑似管線(xiàn)阻塞。將增壓機二級出口管線(xiàn)止逆閥拆卸檢查，發(fā)現閥門(mén)嚴重銹蝕。處理后再次開(kāi)車(chē)，但轉速升至3148rpm時(shí)，由于振動(dòng)過(guò)高再次聯(lián)鎖跳車(chē)。
公司針對此次連續跳車(chē)現象，決定采用由河南電力中心實(shí)驗所狀態(tài)檢修中心聯(lián)合深圳創(chuàng )為實(shí)技術(shù)發(fā)展有限公司共同開(kāi)發(fā)的S8000大型旋轉機械在線(xiàn)狀態(tài)監測與分析系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)S8000系統)[2]對增壓機進(jìn)行在線(xiàn)監測。通過(guò)圖譜進(jìn)行分析診斷，自振動(dòng)趨勢增大開(kāi)始，對應的各轉速下，一倍頻明顯，低頻及高頻成分不明顯;心軌跡為標準橢圓;相位隨工作轉速漸變，振幅逐漸增大，重復性較好;判斷為典型的不平衡現象。運行初期，介質(zhì)純凈，不可能出現結垢，而且振幅不是階梯行急劇增大，z*終診斷為葉輪吸入某些異物，堵塞流道。
停機拆卸查看，發(fā)現增壓機二段葉輪里塞有手套一只。再次開(kāi)機時(shí)振值穩定。對于有開(kāi)口的設備，施工安裝及檢修時(shí)必須用臨時(shí)盲板堵死。以防止有雜物進(jìn)入，影響機組安全運行。
2.8 因儀表故障導致機組跳車(chē)
10月20日下午5點(diǎn)25分，Ⅰ系列壓縮機組增壓機軸瓦溫度突然超過(guò)聯(lián)鎖值導致機組跳車(chē)。機組軸瓦上安裝的是分度號為Pt100的測溫鉑熱電阻，測溫元件檢測出軸瓦溫度信號引至控制室進(jìn)行顯示并監控[1]。當時(shí)在顯示溫度曲線(xiàn)上可以看出溫度值開(kāi)始時(shí)趨于平穩，突然在正常值與報警值之間跳動(dòng)，后跳動(dòng)幅度增大導致跳車(chē)。經(jīng)過(guò)儀表人員懷疑是線(xiàn)路虛接，而且檢查發(fā)現出廠(chǎng)時(shí)溫度變送器設置為熱電阻元件斷路時(shí)，溫度取值為無(wú)限高。
將溫度變送器設置改為電阻斷路時(shí)溫度取值為零， 再次啟動(dòng)機組，達到正常運行時(shí)，該溫度測點(diǎn)還是存在跳動(dòng)，觀(guān)察期間其值突然顯示為零，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又速升到聯(lián)鎖值跳車(chē)。初步判斷為熱電阻元件的端子虛接或接觸不良，導致開(kāi)始時(shí)斷開(kāi)阻值無(wú)限大，溫度顯示為零，后又在虛接過(guò)程中使阻值降到聯(lián)鎖值以上且沒(méi)超量程的狀態(tài)，使之跳車(chē)。本人認為應在溫度變送器后加時(shí)間延時(shí)，阻值無(wú)限大的時(shí)間一旦超過(guò)設定時(shí)間就默認為斷路故障。這樣就不會(huì )出現因為端子虛接或接觸不良導致的跳車(chē)現象。
3、結語(yǔ)
隨著(zhù)空分行業(yè)未來(lái)的快速發(fā)展，配套壓縮機組的應用將會(huì )更為廣泛，我國大型離心壓縮機組的制造和生產(chǎn)能力也逐步走向成熟。在機組的調試運行中總結經(jīng)驗、細致操作、故障深入分析，這些都會(huì )為以后空分裝置順利運行打下結實(shí)基礎。(文/遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司 王健男 崔文雯)
參考文獻
[1] 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機集團股份有限公司，DMCL1204+2MCL1203+3BCL527離心壓縮機使用說(shuō)明書(shū)
[2] 李力等，S8000大機組狀態(tài)監測系統在河南姚孟電廠(chǎng)的應用，大型發(fā)電機組振動(dòng)和轉子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì )議論文集 2003
作者簡(jiǎn)介：
王健男 男，畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程，現在遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司從事空分設備管理工作。
崔文雯 女，助理工程師，畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)應用化學(xué)，現在遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司從事設備運行工作。
【壓縮機網(wǎng)】摘要：公司兩套48000Nm3/h空分裝置配套壓縮機組由主壓縮機DMCL1204+2MCL1203、增壓機3BCL527、變速器及汽輪機HNKS50/71/32組成。本文就兩套壓縮機組在試車(chē)過(guò)程中出現一些故障進(jìn)行了實(shí)際分析，并z*終找到處理方法。試車(chē)期間的有些故障是由于疏忽或考慮不周所導致的，總結出經(jīng)驗教訓，能更好的注意試車(chē)中細節部分，為以后的機組試車(chē)做好鋪墊，避免同類(lèi)故障發(fā)生。筆者所在公司年產(chǎn)40億立方米煤制天然氣項目一期工程中配套2x48000Nm3/h大型空分設備。其配套壓縮機組由汽輪機拖動(dòng)，汽輪機為雙軸伸結構，排汽端與主空壓機中壓缸和低壓缸相連，進(jìn)汽端通過(guò)變速機驅動(dòng)增壓機。
壓縮機組由沈陽(yáng)鼓風(fēng)機廠(chǎng)制造，主空壓機型號為DMCL1204+2MCL1203;增壓壓縮機型號為3BCL527。壓縮機共分為三缸、六段、十四級，經(jīng)四次中間冷卻和兩次水氣分離。在增壓機的出口還設置了末段冷卻器。 原動(dòng)機是由杭州汽輪機廠(chǎng)按引進(jìn)西門(mén)子公司技術(shù)設計、制造的積木塊系列制造的HNKS50/71/32型全凝式反動(dòng)式汽輪機。變速機由MAGG公司設計制造。主空壓機低壓缸、中壓缸、汽輪機、變速機和增壓機之間均通過(guò)膜盤(pán)聯(lián)軸器相聯(lián)接[1]。
兩套壓縮機組在裝置試車(chē)投用過(guò)程中出現一些問(wèn)題，但在相關(guān)人員的共同努力下將運行中出現的故障逐一予以解決，并于2013年10月試車(chē)一次成功。
1、機組工藝流程介紹
項目(一期)配有2套空氣離心壓縮機組，該機組是由主空壓縮機和增壓機組成，由汽輪機拖動(dòng)。汽輪機通過(guò)聯(lián)軸器分別驅動(dòng)空壓機和增壓機，如圖1所示。機組采用雙層布置，主機布置在二樓，輔機布置在一樓。
空氣s*先進(jìn)入自潔式過(guò)濾器，后分兩路進(jìn)入主空壓機，分別經(jīng)過(guò)低壓缸DMCL1204壓縮后在出口蝸室混合，混合后的氣體經(jīng)過(guò)一次冷卻和水氣分離后進(jìn)入下一級，即進(jìn)入中壓缸的一段進(jìn)行壓縮，氣體經(jīng)一段兩級壓縮冷卻分離后，進(jìn)入本缸內的二段進(jìn)行一級壓縮后排出，至此，空壓機的全部壓縮過(guò)程，達到主空壓機的出口壓力(251000Nm3/h，0.532MPa)要求。
從分子篩純化器出來(lái)的干燥空氣(137000Nm3/h，0.49MPa)進(jìn)入增壓機一段壓縮，經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后中抽一部分氣體(4000Nm3/h，1.2MPa)。其余氣體進(jìn)入增壓機二段壓縮，經(jīng)過(guò)冷卻器冷卻后中抽一部分氣體(53000Nm3/h，2.74MPa)做膨脹氣。z*后一部分氣體進(jìn)入增壓機三段壓縮，經(jīng)過(guò)z*后一級冷卻器冷卻后進(jìn)入冷箱高壓板式換熱器。
高壓蒸汽(8.8MPa，510℃)經(jīng)電動(dòng)閘閥、速關(guān)閥、調速汽閥后進(jìn)入汽輪機內膨脹做功。為了降低開(kāi)車(chē)時(shí)的啟動(dòng)阻力矩，汽輪機配置了頂軸油泵和手動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置。做功后的乏汽排入空冷器，在其中乏汽被冷凝為水，冷凝液由冷凝液泵送出界區。
2、機組試車(chē)中的故障分析及處理
2.1 試車(chē)準備中真空度過(guò)低
在試車(chē)準備工作中，汽輪機建立的真空度一直臨近跳車(chē)值，效果不是很好，一旦汽輪機暖機沖轉時(shí)，很可能因為真空度降低而跳車(chē)。查看相關(guān)設備的真空度試驗報告，結果合格?，F場(chǎng)人員開(kāi)始全面檢查凝汽系統，檢查時(shí)可用輕盈的布條靠近設備及管道的法蘭或螺紋的密封處，觀(guān)察是否有吸粘現象。z*終原因為汽輪機排氣壓力測點(diǎn)引氣管的螺紋連接點(diǎn)密封不好。旋緊螺紋后還是輕微泄露，而且由于汽輪機在暖機期間，只能涂抹密封甘油隔絕密封，待停車(chē)后需要重新處理。
2.2 機組回油不暢通，大量油煙外排
在壓縮機組試車(chē)前期，壓縮機組聯(lián)軸器護罩的全部排油煙管出現大量油煙并伴隨有噴油現象，且回油管線(xiàn)一直趨于滿(mǎn)管回油狀態(tài)?，F場(chǎng)技術(shù)人員研究決定加高排煙管線(xiàn)以減少?lài)娪土?，并將回油管線(xiàn)沿回油方向降低高度。經(jīng)改變后仍然有大量油煙外排。排查原因時(shí)發(fā)現排煙風(fēng)機排氣量很小，油箱未能保住微負壓，初步懷疑是其功率不滿(mǎn)足條件。后檢查排煙風(fēng)機時(shí)發(fā)現，雖然風(fēng)機在旋轉排煙，但由于接線(xiàn)問(wèn)題，使其反轉導致葉輪葉片由后彎型變成了前彎型，大大降低了排煙能力。修正后排煙管線(xiàn)不再出現油煙，并有倒吸現象，證明了油箱、軸承箱、聯(lián)軸器護罩及回油管線(xiàn)存在微負壓現象。
2.3 聯(lián)動(dòng)試車(chē)中增壓機瓦溫過(guò)高
空分Ⅱ系列壓縮機組自2013年7月27日至8月8日，三機聯(lián)動(dòng)運行共三次，增壓機兩塊支撐瓦四個(gè)溫度測點(diǎn)中三個(gè)溫度測點(diǎn)出現超過(guò)報警值。其中7月27日轉速升至3452rpm，一個(gè)測點(diǎn)溫度達到跳車(chē)聯(lián)鎖值;8月1日轉速升至4294rpm，兩個(gè)溫度測點(diǎn)分別達到報警，8月8日轉速升至333.6rpm，兩個(gè)溫度測點(diǎn)分別達到跳車(chē)聯(lián)鎖值。
停車(chē)后對增壓機軸瓦進(jìn)行拆檢，結果為驅動(dòng)端側徑向軸瓦過(guò)熱，下瓦損傷0.01-0.02mm，非驅動(dòng)側軸瓦無(wú)磨損，溫度探頭安裝正常。此支撐瓦為美國沃克沙公司制造的可傾瓦軸承，經(jīng)對軸瓦、進(jìn)油壓力及回油量和溫度進(jìn)行研究，分析原因可能為：1、軸瓦徑向間隙過(guò)小，瓦塊的支撐點(diǎn)不正確導致進(jìn)油后形成不了油楔;2、瓦背進(jìn)油流道過(guò)小，不滿(mǎn)足正常運行時(shí)的進(jìn)油量;3、回油不暢通，導致在軸瓦里的油無(wú)法順利帶走熱量。處理結果為：1、修正軸瓦徑向間隙，下瓦塊進(jìn)油側加開(kāi)10um*8mm油楔;2、瓦背進(jìn)油流道開(kāi)寬8mm;3、增加擋油環(huán)的徑向間隙，在下瓦回油外槽和上瓦擋油環(huán)出開(kāi)孔槽減小回油阻力。后經(jīng)再次三機聯(lián)動(dòng)，之的試運行過(guò)程中增壓機軸瓦溫度已趨于正常。
2.4 汽輪機集液箱液位異常
汽輪機排汽系統中熱井和集液箱底部與上部都由管道聯(lián)通，將兩設備的氣側及水側都使之聯(lián)通。在Ⅱ系列汽輪機單機試車(chē)過(guò)程中，出現熱井與集液箱的液位不同的現象。集液箱的液位顯示已經(jīng)為滿(mǎn)液位，但熱井還沒(méi)到高液位聯(lián)鎖(本裝置熱井液位過(guò)高時(shí)會(huì )聯(lián)鎖啟動(dòng)備用凝結水泵)?，F場(chǎng)看來(lái)是熱井內部凝結水由凝結水泵打入抽氣器換熱器中，經(jīng)換熱后又回流到熱井中，此時(shí)凝結水由于在一定真空狀態(tài)下溫度過(guò)高導致大量汽化。氣側平衡管由于管道口徑過(guò)小，熱井上部壓力大于集液箱上部壓力，使集液箱內凝結水無(wú)法順利流入熱井中產(chǎn)生液位不同現象。后經(jīng)過(guò)外送冷凝液及向熱井中補充脫鹽水，使凝結水溫度降低到飽和溫度后，兩設備的液位基本達到平衡。
2.5 增壓機出口管道振動(dòng)劇烈
空分Ⅰ系列壓縮機組于9月1日三機聯(lián)動(dòng)試車(chē)，轉速升至3400rpm時(shí)，增壓機一段出口管線(xiàn)發(fā)生劇烈的振動(dòng)現象并伴隨著(zhù)強烈噪音，查看一段冷卻器后壓力測點(diǎn)，顯示壓力未滿(mǎn)足工藝指標，變速器低速軸振動(dòng)值及支撐瓦溫度值都加劇上升，z*終達到報警值，試車(chē)被迫停止。
停車(chē)后經(jīng)拆檢發(fā)現，增壓機二段進(jìn)氣側軸端密封磨損并發(fā)生粘連現象，增壓機軸端軸端密封口環(huán)向外竄動(dòng)2mm。后經(jīng)設備故障排查認定增壓機一段冷卻器進(jìn)出口存有盲板，導致增壓機一段出口阻力加大且二段入口流量降低而引起機組喘振。建議后續裝置試車(chē)階段，加大試車(chē)前的檢查力度，對開(kāi)車(chē)條件逐一檢查并登記造冊，明確職責，以保證設備平穩、安全運行。
2.6 機組盤(pán)車(chē)脫扣時(shí)軸振動(dòng)過(guò)高
本機組采用電動(dòng)盤(pán)車(chē)裝置配套帶有SSS離合器，SSS表示“同步自動(dòng)移位” ，即離合器的驅動(dòng)和被驅動(dòng)齒牙是分階段進(jìn)行，然后自動(dòng)轉移到轉動(dòng)軸嚙合時(shí)完全相同的速度運行，當輸入速度相對于輸出速度減慢，離合器自動(dòng)分離，也就是說(shuō)當盤(pán)車(chē)轉速小于汽輪機轉速時(shí)，盤(pán)車(chē)工作就自動(dòng)停止。
在機組剛剛啟動(dòng)轉速很低時(shí)，增速器的振動(dòng)值在某一時(shí)刻瞬間升高，并達到聯(lián)鎖值導致跳車(chē)，振動(dòng)探頭檢查后沒(méi)有發(fā)現問(wèn)題，后又經(jīng)幾次啟動(dòng)，雖然沒(méi)有跳車(chē)，但振動(dòng)也達到了接近聯(lián)鎖值，后隨著(zhù)轉速增加，振動(dòng)值降低到正常值。分析此現象初步得出結論為，SSS離合器在自動(dòng)脫扣時(shí)會(huì )使其輸出軸跳動(dòng)，導致增速器低速軸振動(dòng)瞬間升高，這也說(shuō)明SSS離合器在盤(pán)車(chē)裝置中應用還需進(jìn)一步改進(jìn)。
2.7 增壓機軸振動(dòng)過(guò)高在線(xiàn)監測分析
9月25日，Ⅰ系列壓縮機組三機聯(lián)動(dòng)運行試車(chē)，增壓機轉速達到1967rpm時(shí)機組溫度、振動(dòng)正常。當轉速升至3944rpm時(shí)，增壓機振動(dòng)測點(diǎn)達到聯(lián)鎖值，機組跳車(chē)。后再次啟動(dòng)了三次，轉速分別為3246rpm、3173rpm、3177rpm時(shí)，其振動(dòng)測點(diǎn)都達到聯(lián)鎖值，導致機組跳車(chē)。
由于多次啟動(dòng)，增壓機進(jìn)口流量均偏低，出口壓力指示也達不到正常工況，疑似管線(xiàn)阻塞。將增壓機二級出口管線(xiàn)止逆閥拆卸檢查，發(fā)現閥門(mén)嚴重銹蝕。處理后再次開(kāi)車(chē)，但轉速升至3148rpm時(shí)，由于振動(dòng)過(guò)高再次聯(lián)鎖跳車(chē)。
公司針對此次連續跳車(chē)現象，決定采用由河南電力中心實(shí)驗所狀態(tài)檢修中心聯(lián)合深圳創(chuàng )為實(shí)技術(shù)發(fā)展有限公司共同開(kāi)發(fā)的S8000大型旋轉機械在線(xiàn)狀態(tài)監測與分析系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)S8000系統)[2]對增壓機進(jìn)行在線(xiàn)監測。通過(guò)圖譜進(jìn)行分析診斷，自振動(dòng)趨勢增大開(kāi)始，對應的各轉速下，一倍頻明顯，低頻及高頻成分不明顯;心軌跡為標準橢圓;相位隨工作轉速漸變，振幅逐漸增大，重復性較好;判斷為典型的不平衡現象。運行初期，介質(zhì)純凈，不可能出現結垢，而且振幅不是階梯行急劇增大，z*終診斷為葉輪吸入某些異物，堵塞流道。
停機拆卸查看，發(fā)現增壓機二段葉輪里塞有手套一只。再次開(kāi)機時(shí)振值穩定。對于有開(kāi)口的設備，施工安裝及檢修時(shí)必須用臨時(shí)盲板堵死。以防止有雜物進(jìn)入，影響機組安全運行。
2.8 因儀表故障導致機組跳車(chē)
10月20日下午5點(diǎn)25分，Ⅰ系列壓縮機組增壓機軸瓦溫度突然超過(guò)聯(lián)鎖值導致機組跳車(chē)。機組軸瓦上安裝的是分度號為Pt100的測溫鉑熱電阻，測溫元件檢測出軸瓦溫度信號引至控制室進(jìn)行顯示并監控[1]。當時(shí)在顯示溫度曲線(xiàn)上可以看出溫度值開(kāi)始時(shí)趨于平穩，突然在正常值與報警值之間跳動(dòng)，后跳動(dòng)幅度增大導致跳車(chē)。經(jīng)過(guò)儀表人員懷疑是線(xiàn)路虛接，而且檢查發(fā)現出廠(chǎng)時(shí)溫度變送器設置為熱電阻元件斷路時(shí)，溫度取值為無(wú)限高。
將溫度變送器設置改為電阻斷路時(shí)溫度取值為零， 再次啟動(dòng)機組，達到正常運行時(shí)，該溫度測點(diǎn)還是存在跳動(dòng)，觀(guān)察期間其值突然顯示為零，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又速升到聯(lián)鎖值跳車(chē)。初步判斷為熱電阻元件的端子虛接或接觸不良，導致開(kāi)始時(shí)斷開(kāi)阻值無(wú)限大，溫度顯示為零，后又在虛接過(guò)程中使阻值降到聯(lián)鎖值以上且沒(méi)超量程的狀態(tài)，使之跳車(chē)。本人認為應在溫度變送器后加時(shí)間延時(shí)，阻值無(wú)限大的時(shí)間一旦超過(guò)設定時(shí)間就默認為斷路故障。這樣就不會(huì )出現因為端子虛接或接觸不良導致的跳車(chē)現象。
3、結語(yǔ)
隨著(zhù)空分行業(yè)未來(lái)的快速發(fā)展，配套壓縮機組的應用將會(huì )更為廣泛，我國大型離心壓縮機組的制造和生產(chǎn)能力也逐步走向成熟。在機組的調試運行中總結經(jīng)驗、細致操作、故障深入分析，這些都會(huì )為以后空分裝置順利運行打下結實(shí)基礎。(文/遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司 王健男 崔文雯)
參考文獻
[1] 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機集團股份有限公司，DMCL1204+2MCL1203+3BCL527離心壓縮機使用說(shuō)明書(shū)
[2] 李力等，S8000大機組狀態(tài)監測系統在河南姚孟電廠(chǎng)的應用，大型發(fā)電機組振動(dòng)和轉子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì )議論文集 2003
作者簡(jiǎn)介：
王健男 男，畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)過(guò)程裝備與控制工程，現在遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司從事空分設備管理工作。
崔文雯 女，助理工程師，畢業(yè)于沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)應用化學(xué)，現在遼寧大唐國際阜新煤制天然氣有限責任公司從事設備運行工作。
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