催化装置烟气轮机振动故障的分析与诊断

《催化装置烟气轮机振动故障的分析与诊断》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、催化装置烟气轮机振动故障的分析与诊断摘要：本文应用旋转机械状态监测图谱、机组运行参数及检修方面的实际经验。经过综合分析，找出了延安炼油厂200万吨/催化装置烟机振动故障形成的原因。为同类型机组运行故障的排除提供了可以借鉴的宝贵经验。关键词：烟气轮机振动大状态监测烟气粉尘含量中图分类号：TH113.1文献标识码：A文章编号：1003-9082(2014)04-0327-01一、IJ0§延安炼油厂200万吨/催化装置四机组中的烟气轮机(YL-18000A)为该装置的节能减耗的核心设备。2013年5月2

2、0012点左右，烟机进气温度由639°C降低至590°Co烟机轴振动出现异常波动，烟机前轴XTA2712从26m上升到60pm,后轴XIA2714从23pm上升到36um。此后，烟机振动XIA2712值出现多次波动最高时上升至78Pm0针对此次异常状况,我们立即进行了详细分析。二、分析情况1•旋转机械状态在线监测图谱基本情况烟机前端轴承测点为XI-2711XI-2712后端轴承测点为XI-2713XI-2714多频谱结合相应测点的监测趋势图、频谱图，通过比较各个成分的振动值大小，可以看出，XI-2

3、712的振动数值变化的突出成分为一倍频，即振动值的增大是由于IX分量发生变化所导致的。引起IX分量的占主导成分的振动故障冇不平衡、松动、共振、弯曲等多种情况，观察其他谐波尤其是高次谐波儿乎没有幅值出现。转子不平衡振动的故障识别特征：①不平衡故障主要引起转子或轴承径向振动，在转子径向测点上的到的频谱图，转速频率成分具有突出的峰值。②单纯的动不平衡振动，转速频率的高次谐波值幅很低，因此在时域上的波形是一个正弦波。③转子的轴心轨迹形状基本上为一个圆或椭圆，这意味着置于转轴同一截面上相互垂直的两个探头，其

4、信号相位差接近90度。④转子的进动方向是正进动。⑤除了悬臂转子Z外，对于普通两端支撑的转子，不平衡在轴上的振幅一般不明显。⑥转子振幅对转速变化很敏感，转速下降，振幅将明显下降。综上所述的频谱特征与转子不平衡振动的故障识别特征较为吻合，初步判断为故障类型为转子动不平衡。2.运行参数统计烟气粉尘浓度是烟机运行中监测的一项重要指标，以下是2012年9月26日开机至2013年5月13日，催化剂粉尘含量及开机后烟机振动统计数据。烟机入口粉尘浓度纪录2012-2013烟气含尘量浓度〈150mg/Nm3通过上述

5、烟气粉尘浓度记录及每次取样前后烟机轴振动的数据趋势可以看出，烟机检修后开机运行以来，烟气粉尘含量一直处于超标状态,烟机运行工况一直较为恶劣。因此，烟气粉尘含量的超标会造成转子叶片磨损、结垢，严重时致使烟机转子叶片断裂，造成恶性设备事故。烟机振动对比三、综合分析1・烟机转子动不平衡是振动异常的主要原因导致转子动不平衡的主要原因是烟气中粉尘含量超标，并在转子叶片表面吸附沉积，造成叶片表面、轮盘等处结垢。其振动频谱特征是：（1）工频（即一倍频）成分占主要地位。（2）烟机前端轴心轨迹为不规则椭圆形。（3）

6、对比2012年烟机检修情况，烟机转子叶片、轮盘出现磨损。1•烟机气封可能存在轻微摩擦其特征是：（1）从波形图上观察，发现是比较标准的正弦波带有尖峰。（2）从频谱图上观察，虽然主要频率为工频（即一倍频）但是低频（0.8X）也十分丰富。（见图2）2•烟机振动多次波动自5月20HXI2712岀现异常上升，Z后烟机振动XIA2712值出现多次波动最高时上升至78um,综上分析，烟机的运行状况已经非常恶劣，若在长时间运行下去势必会给烟机造成破坏性的损伤，鉴于此种情况，厂里及时安排对烟机进行预知性维修。四、整

7、改维修及使用情况1•检修情况2013年7月4口按照烟机检修规程进行预知性维修，对烟机进行解体检查，检查发现烟机转子叶片根部冲蚀严重，叶顶有轻微均匀蘑损，烟道短节内壁、导流锥、叶片有不同程度结垢，烟机气封与转子轴颈有摩擦痕迹，更换烟机转子，修复气封，按规程回装。结合检修检查情况以及之前状态监测图谱综合分析：动不平衡是烟机振动上升的主耍原因，催化剂粉尘烟气粉尘含量超标造成叶片结垢与磨损。此种工况下结垢对转子的动平衡影响不大，当进气温度山639°C突降至590°C,至使烟道内壁积垢脱落，其高速进入烟机对

8、动叶片造成冲击，加速了动叶外结垢的脱落以及出现动叶外涂层局部损伤，加之烟气中大量催化剂细粉对叶片的磨损，导致转子的动不平衡量增大，造成轴向振动增大。1•使用情况2013年7月10口，四机组再次开机。截止8月20口烟机振动值最高为烟机前轴（XIA2712）21um,运行状况良好。五、采取措施1.降低烟气催化剂粉尘含量通过大检修对再生器旋风分离器以及三旋的检查检修，提高旋风分离效果，降低烟气粉尘含量。2.严格控制工艺参数控制烟机轮盘冷却蒸汽温度在250°C左右控制烟气进气温度大于650