主风机操作指南.docx
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主风机操作指南
2.1主风机组操作指南
2.6.1主风机岗位操作任务和要求:
2.6.1.1操作任务
主风机组是催化裂化装置的关键设备，在装置中具有很重要的作用，轴流风机为反再系统流化及烧焦提供动力和氧气，而再生器烧焦所产生的高温烟气又作为烟气轮机的做功介质，高温烟气经过烟气轮机，将高温烟气的热能转化为烟气轮机的机械能，使得烟机的转子转动，将动能通过烟机的转子传递出去，做完功之后的烟气，虽然在烟机有温降，但是还具有很高的热能，再进入余热锅炉将热能传递给水汽，然后经过烟囱排放到大气。
烟机总功率作为驱动轴流风机的能量，而轴流风机在烟机所提供的能量不足时有电机提供。
所以烟机在装置中的最主要的作用是回收反再系统烧焦所产生高温烟气的热能，从而降低装置能耗，达到节约能源的目的。
在主风机组的操作中，要充分认识和掌握润滑油系统、动力油系统、调节油系统的运行,烟气轮机轮盘温度控制、烟气温度控制、烟机出入口管线检查、烟机入口高温蝶阀控制,风量和防喘振阀的控制,电动机的电量控制,保障大机组的长周期安全运行。
2.6.1.2操作要求
主风机岗位是催化裂化装置控制最复杂的岗位之一，主风机组是否正常运行会影响全装置的正常生产,其控制复杂,自保繁多,其操作与反应岗位和锅炉岗位密切相关，该岗位正常运行，直接影响到装置的长周期安全运行。
因此岗位操作难度大，要求高，在正常工况下要全面分析，加强监盘，对于非正常工况，要做到准确判断，及时果断处理。
2.6.2主风机岗位特点
本装置中主风机－烟气能量回收机组采用“烟气轮机、主风机、电动/发电机”三机组的配置型式。
烟气轮机主风机齿轮箱电动/发电机
备用主风机采用“主风机、齿轮箱、电动/发电机”的配置型式
2.6.2.1操作特点
1．烟机运行调节苛刻,烟机入口温度＜680℃,烟机出口温度＜520℃,烟机出入口管线的吊挂和支撑在巡检过程中要重点检查,检查有无螺栓松动,管线支撑滚子有无水平受力,烟机四个支撑猫爪有无松动现象,膨胀节和烟机管线有无泄漏烟气的情况,烟机机座冷却水运行正常;
2．烟机入口烟气的粉尘浓度＜280mg/Nm3,出现超出时应及时联系反应岗位调整,烟气粉尘浓度高会对烟机的叶片造成磨损或损坏;
3．烟机入口两个高温蝶阀检查油位,油温控制30～55℃,油压控制16.5～18.5MPa,油过滤器差压,以上出现故障,在现场会出现报警灯亮和DCS画面的红色报警闪烁,此时蝶阀会保位不能控制,应及时汇报并处理;
4．机组转速为零的情况下,必须确认轴流风机和烟机机体温度＜50℃,如果轴流风机和烟机机体温度＞50℃时,因为各单机轴重量大,防止机组轴发生热变形，每两个小时对机组轴系盘车半圈（180°）；
5．烟机密封蒸汽控制,采用DCS画面手动控制,保证烟机气封漏气有微量的蒸汽漏量,漏量大会使蒸汽窜入润滑油内,无密封蒸汽会造成烟机气封泄漏烟气;
6．烟机轮盘温度控制300～320℃,正常时投自动控制（控制值310℃）,烟机轮盘温度控制是机组的重要参数,轮盘超温会降低轮盘使用寿命或直接损坏轮盘,造成巨大的经济损失,还可能引发安全事故,当轮盘温度故障后,应根据轮盘冷却蒸汽历史流量开大轮盘冷却蒸汽控制阀的副线,及时汇报并联系处理;
7．烟机快关蝶阀正常运行时处于全开位置,现场置远程控制,DCS画面处于手动控制,要使阀动作采用监盘输入;
8．烟机调节蝶阀正常运行时现场置远程控制,DCS画面处于手动控制,其开度根据下几个因素调整:
1）应首先保证双动滑阀的开度＞1%,使再生器压力稳定,双动滑阀开度＜1%时,应适当关小烟机调节蝶阀,使双动滑阀开度正常;
2）根据烟机出口温度调整,高蝶开度小于20%时,烟机出口温度会超温;
9．轴流风机的风量由静叶调节控制,静叶调节采用DCS画面手动调节,如果投自动控制会发生静叶有大的波动,风量不稳定；静叶控制不能投自动;
10．轴流风机出口两个防喘振阀,正常时采用DCS画面手动调节控制,事故状态会自动联锁打开；如果投自动控制会发生喘振阀的波动。
正常运行时处于全关位置,如果防喘振点离喘振线近,可以通过开大喘振阀的副线阀调节,紧急情况可以调节防喘振阀;
2.6.3设备结构
2.6.3.1烟气轮机
烟气轮机选用单级大焓降叶片，轴功率约为25000kW。
该烟气轮机采用轴向进气、垂直向上排气，转子采用单级悬臂式结构。
它主要由转子组件（轮盘、动叶片和主轴等）、进气壳体（壳体、进气锥及静叶组件等）、排气壳体（进、排气法兰、扩压器及壳体等）、轴承箱（箱体和箱盖等）及轴承、机座、轴封系统、轮盘蒸汽冷却系统及检测系统等组成。
1）转子组件
转子组件由轴、叶轮组件和拉紧螺栓组成，一级叶轮与主轴通过拉紧螺栓连接到轴法兰上，叶轮与轴通过一导向凸台及径向定位销定位，这种结构允许热膨胀及保持叶轮与轴的对中。
转轴由合金钢锻造而成，烟机轮盘和转子叶片由高温合金Waspaloy锻造。
2）进气机壳组件
进气机壳组件包括外侧进气机壳、中间机壳、进气锥及衬里。
外侧进气壳、中间机壳锻造成形；进气锥由不锈钢板及锻造环加工而成，进气锥使得进气光滑过渡到静叶，然后经静叶转向，以合适的角度进入动叶。
3）排气机壳组件
该组件由内外壳二部分组成，以不锈钢板及锻造环制成。
此二部分形成排气的扩压器并将排气集中排到排气法兰及管道。
内壳体以法兰形式与外壳体连接，同时内壳体的外层的保温层也起着对轴承箱辐射热的屏蔽作用。
4）轴承组件及轴承座
轴承座由钢板焊接而成，组装时通过调整轴承/支撑使转子与机壳定位。
此外支撑系统支撑出口壳体组件的内壳体部分，其内还包含轴封室，轴承箱为水平剖分。
5）密封系统
密封系统向轴封处注入蒸汽以减小气体的外漏，密封为蜂窝型。
蒸汽注入到轴封内，沿两侧流动，小部分流入机壳内部起到冷却及保护覆盖轮盘的作用，之后与烟气混合排出。
同一密封室的大气侧还有一空气密封，它可防止蒸汽进入轴承箱，两密封之间的蒸汽、空气混合物被蒸汽气抽装置抽到大气中去。
第二道空气密封设在轴承箱内用于防止油的外漏。
6）蒸汽冷却系统
冷却蒸汽冷却接口设在入口壳体上，蒸汽通过蒸汽管（该蒸汽管穿过入口段及导流锥支撑）注入导流锥内部之后，通过挡板流向轮盘中部，轮盘转动的泵送效应使蒸汽沿盘面扩散，对轮盘起着良好的热传导及保护覆盖作用，蒸汽然后通过转子，转子密封齿直接加速达叶片/轮盘相接区域。
冷却蒸汽控制温度在烟机材料设计限内，并起到吹扫枞树型叶根区域烟气颗粒的作用。
7）蒸汽冷却/密封站
该装置用于控制及监视蒸汽冷却/密封系统，并设有独立底座。
控制阀用于调整所需的冷却/密封蒸汽压力，抽气器用于抽出轴封排出的蒸汽/空气混合气，空气缓冲气的调节也在这里实现，站上设有仪表盘。
2.6.3.2轴流式压缩风机
主风机选用陕西鼓风机厂制造的AV型全静叶可调轴流式压缩机。
该系列轴流压缩机主要由机壳、叶片承缸、调节缸、转子、轴承箱、平衡管道、底座、进口圈和扩压器等组成，整机为水平剖分，便于整机的组装和拆卸。
1）机壳
轴流压缩机机壳设计成水平剖分式，材料采用灰铸铁（HT250）铸成，机壳分四点支撑在底座上，进气侧为固定端，排气侧为滑动端，机组由于热胀而产生的变形沿着导向键的指引方向伸展。
2）叶片承缸
叶片承缸是轴流压缩机可调静叶片的支承缸，设计成水平剖分式，缸体是由球墨铸铁QT400--15铸成的，通过两端支撑在机壳上，靠进气侧的一端为固定支撑，靠排气侧的一端设计成滑动支撑，以满足缸体受热膨胀的要求。
在叶片承缸上装有支撑静叶的静叶轴承，静叶及其附件包括曲柄、滑块等全部支撑在静叶轴承上，静叶轴承是石墨轴承，具有很好的自润滑作用和密封作用。
3）调节缸
调节缸用于调节轴流压缩机的静叶角度以满足机组在不同工况下的运行。
在机壳两侧的伺服马达作用下，调节缸作轴向往复移动，带动导向环，同时导向环又带动各自级内的滑块也作轴向往复移动，同时滑块又作转动运动，于是静叶得到转动运动，从而达到调节静叶角度的目的。
4）转子
轴流压缩机的转子由主轴、各级动叶（14级）、隔叶块及叶片锁紧装置组成，主轴是由合金钢（25Cr2Ni4MoV）锻造而成的实心轴，动叶是由2Cr13合金钢坯料精加工而成，各级动叶片沿圆周方向安装在转鼓上的根槽内，每一级内两个动叶片之间由隔叶块定位，每级最后安装的两个动叶片之间用锁紧隔叶块定位并锁紧，以确保叶片安全运转。
在转子的进气侧加工有平衡活塞，它是把排气侧的高压气体通过平衡管道引向平衡活塞来消除转子上因气动产生的部分轴向推力，转子剩余的轴向推力由转子进气侧的推力盘和设于轴承箱内的止推轴承来承担。
5）密封套
在轴流压缩机的进气端和压力端分别设有轴端密封套，型式为拉别令密封（迷宫密封）。
密封片材料为不锈钢片。
6）轴承箱
压缩机的轴承箱和下机壳铸造成为一体，在轴承箱内安装有径向轴承和止推轴承（进气侧），润滑轴承的润滑油由轴承箱集油回流到排油管。
在轴承上设有测温测振和测轴位移的设施。
7）轴承
本机安装的径向滑动轴承为椭圆瓦型。
推力轴承金斯伯雷型，多瓦块重叠式。
各轴承瓦块由碳钢加锡基巴氏合金材料制成。
8）平衡管道
压缩机设有一个高压平衡管道。
高压平衡管道将压力侧的高压气体引入进气侧的平衡盘处，用来平衡一部分由于气体压差而引起的使转子指向进气侧的轴向力，以减轻止推轴承的负载。
9）电动执行机构
在压缩机的一侧安装有一套电动执行机构，它和调节缸相连接，当电动执行机构接到4～20mA的控制信号后，电动执行机构中的力矩电机将输出一个适合指令信号转向的转动力矩，并通过一个机械转换机构，将这种正、反转的旋转运动转换成沿轴向的往复运动，同时推动轴流压缩机的调节缸做同步的轴向往复运动，达到调节轴流压缩机静叶角度的作用，从而调节主风机出口风量。
2.6.3.3电机\发电机
根据目前机组的配置型式，异步电动/发电机采用变频软启的方式可以直接将整个机组从0转速拖动到100％转速，并在烟气轮机故障解列后，仍能满足主风机100％负荷的要求，同时为减小机组启动时对电网的冲击，该电动/发电机应具有大启动力矩，低启动电流等特点。
电动/发电机为鼠笼式，整体结构为箱式结构，采用端盖式滑动轴承座，下半端盖受力，上半端盖仅起挡风、防护作用。
采用水－风冷却的方式，冷却器安装在电机的上方，为防止水－风冷却器泄漏而引起电机损坏，电机上增设了漏水检测报警装置。
备用机组在正常工况被拖动的备用主风机轴功率约为12795kW。
根据目前机组的配置型式，异步电动机采用变频软启的方式可以直接将整个机组拖动到100％转速。
故选用18000kW电动机。
同时该电动机应具有大启动力矩，低启动电流等特点。
本电机特点是启动电流小，允许启动时间长（即允许被拖动的机组有较大的转动惯量），电机的主要部件有定子、转子、轴承、出线盒等。
1）机座和定子
机座是多块钢板组合焊接成的刚性箱体，定子铁心由相互绝缘的冷轧硅板迭压而成，在定子线圈上每相安装2个铂电阻测温组件，为防止电机在备用状态（即停机状态）绕组受潮，还在机壳内装有电加热器。
2）转子
转子由转子铁心带辐射状筋板的传动轴和转子绕组组成。
铁心具有通风道。
3）电机的通风
电机具有自给通风装置，本电机采用全封闭水-空冷却方式。
2.6.3.4齿轮箱
主备机组齿轮箱均为高速重载型式，齿型为渐开线型，硬齿面。
大齿轮和大齿轮轴为热镶结构，小齿轮与轴为整体结构。
大齿轮加工组装后需要进行低速动平衡，小齿轮需要进行高速动平衡，齿轮的制造精度为5级。
2.6.3.5盘车装置
盘车为自动离合（带行程开关），电动盘车，并带盘车手轮。
2.6.3.6设备主要技术参数
烟气轮机主要技术参数
型号
YL-25000B
单位
正常
进口流量
nm3/min
4800
分子量
29.41
绝热指数
K（入口）
1.304
进口温度
oC
700
出口温度
oC
520
入口压力
MPa（abs）
0.366
出口压力
MPa（abs）
0.0969
绝热效率
%
≥78
轴功率
kW
24998
额定转速
r/min
4207
最大连续转速
r/min
4326
跳闸转速
r/min
4410
转向
从烟机进气端看逆时针
注:
短期超温温度800℃（每年6次，每次不超过15分钟）
轴流压缩机主要技术参数
型号
AV80-14（主机）
AV71-12（备机）
入口压力MPa
大气压
大气压
出口压力MPa（abs）
0.49
0.37
多变效率（%）：
≥89
≥89
轴功率kW
21485
12795
分子量
29
29
绝热指数
1.4
1.4
额定转速r/min
4200
4690
跳闸转速r/min
5720
最大连续转速r/min
5460
一阶临界转速r/min
1250（水平）1700（垂直）
1250（水平）2200（垂直）
二阶临界转速r/min
3000（水平）5250（垂直）
3050（水平）6800（垂直）
三阶临界转速r/min
5150（水平）
6800（水平）
转向
从烟机端看逆时针
执行机构
电动
电动
可调范围：
22--79度（启动角度:
22度）
22--79度（启动角度:
22度）
电动/发电机技术参数
序号
项目
K-101
K-102
1
型式
鼠笼式异步电动机
鼠笼式异步电动机
2
型号
YCH1120-4
YCH1000-4
3
额定功率（KW）
25000
18000
4
启动电流倍数
4.1
5
额定电压（V）
10000
10000
6
额定频率（Hz）
50
50
7
相数
3
3
8
额定转速（r/min）
1497
1496
9
防护等级
非防爆
非防爆
10
绝缘等级
F级
F级
11
额定效率
97.8
97.8
12
功率因数
0.928
0.928
13
额定电流（A）
1589
14
满载时定子电流
1025A
15
电机空载电流
150A
16
一阶临界转速
2065
17
冷却方式
全封闭水-空冷IC81W
18
转子飞轮力矩
30T·m2（估算值）
19
阻力矩
空载7000Kw
20
转向
顺时针（从轴伸端看）
21
轴承型式
径向:
圆柱瓦
22
润滑油用量
32l/min
23
冷却水量
140t/h
24
启动方式
电机＋软启动
25
工作状态
电动
26
生产厂家
上海电气集团上海电机厂有限公司
齿轮箱技术参数
序号
项目
K-101
K-102
1
制造厂
2
型号
GD-71
GD-63
3
形式
平行轴双斜齿
平行轴双斜齿
4
齿形/齿面
渐开线/硬齿面
渐开线/硬齿面
5
传递功率kW
27000kW
20000KW
6
工作系数
1.4
1.4
7
传动效率%
≥99.2%
≥99.2%
8
输入转速r/min
1497
1496
9
输出转速r/min
4200
4690
10
齿数
小齿轮大齿轮
小齿轮大齿轮
11
速比
4207/1496
4690/1496
12
传扭方式
正向/反向
正向/反向
13
服务系数AGMA
1.4
14
中心距mm
序号
项目
参数
1
盘车装置位置
齿轮箱高速轴自由端
2
盘车转速
30～40r/min
3
盘车电机功率
7.5kW
4
电压
380V
5
额定输出扭矩
3210Nm
轴流机入口过滤器（主、备）
序号
项目
K-101
K-102
1
型号
DMGL-8000Ⅱ
DMGL-5700Ⅱ
2
过滤效率
99.9%
3
滤后含尘量
小于1.5mg/m3
4
过滤初阻损
150Pa
5
过滤终阻损
1000Pa
6
耗气量
0.4~0.6m3/min0.6Mpa
7
耗电量
500W220VAC
8
过滤面积
主风机5600/备用风机3920m3
9
过滤流量
8000NM3/MIN
10
规格
10000×8200×4500；8100×7100×4500
11
脉冲阀
44件；30件
12
设备总重
38t
润滑油站
三机组润滑油站
序号
项目
参数
1
油量
1250l/min
2
供油压力
0.25MPa
3
油温
25--45
4
要求的过滤精度
20μm.
5
润滑油牌号
ISOVG46
6
报警油压
0.18MPa
7
停车油压
0.12MPa
8
油站净重（不含高位油箱）
15500kg（无油）
主油箱（一个）
1
容积
15m3
2
材料
1Cr18Ni9Ti
3
电加热器
4X3kW
油泵（2台）分别为主油泵、辅助油泵
1
项目
参数
2
油泵形式
螺杆泵
3
型号
SNH1300R46U12.1W23
4
额定流量
1250l/min
5
额定压力
0.6MPa
油泵驱动电机（2台）
1
转速
1470r/min
2
额定功率
30kW
3
电压
380V
油冷却器（二台）
1
形式
管壳式油走壳程
2
冷却水进水压力
0.4MPa
3
冷却水进水温度
30℃
4
冷却器冷却面积（单台）
140m2
5
耗水量（单台）
120t/h
6
材质
壳体碳钢；管束不锈钢
油过滤器（二台）
1
过滤精度
20μm
2
滤芯
0Cr18Ni9Ti
3
壳体骨架
0Cr18Ni9Ti
4
连续流量切换阀
双联油冷却器及过滤器分别配有连续流量切换阀。
5
壳体
碳钢
6
阀芯
不锈钢
高位油箱
1
容积
3500L
2
材质
0Cr18Ni9Ti
3
重量
1572kg
4
高位油箱两阀组
安装方式
水平
截止阀
DN100（快速充满用，正常运转时全关）
对夹式单向止回阀
H72W-16PDN100（事故时打开）
止回阀瓣中心位置钻有一个节流孔，孔径2.5mm
5.3机组的自动保护系统
为保证机组能够安全、可靠的启动、运行及停机等，本机组共设6个逻辑控制系统。
5.3.1启动连锁程序
为防止机组刚停机就再次启动，在停机后延迟15分钟后，才允许进行下一次启动的操作。
机组启动前应进行盘车，盘车完成后，停止盘车，将盘车器与机组脱开；也可以在盘车过程中启动机组，当机组转速高于65r/min时，盘车器将和机组自动脱离。
启动前，有关设备和阀门应处的状态如下：
a）润滑油供油总管压力正常（≥0.25MPa）
b）静叶可调电动执行机构正常（无设定的8项报警）
c）润滑油冷油器出口温度正常（≥25℃）
d）静叶闭锁在22°
e）反喘振阀全开（阀1和阀2）
f）风机出口单向阻尼阀关闭
g）烟机入口快切阀关闭
h）烟机入口高温蝶阀关闭
以上条件全部成立时，计算机画面上显示“启动待命”，反之显示“启动故障”。
“启动待命”变绿成立时，准备启动机组。
5.3.2自动操作程序
程序说明：
启动完成后，应保持五分钟，以便做各方面检查，待“自动操作可进行”指示灯亮后，按“自动操作”按钮使：
反喘振放空阀FV4122A/B的自保解除，允许该阀投自动；
主风机出口阻尼单向阀XCV4003电磁阀线圈励磁，阀板允许打开；
静叶调节ZV4122允许投自动；
烟机入口蝶阀PV1001C励磁，给定信号4mA
操作步骤：
压缩机“自动操作可进行”灯亮→手按“自动操作”按钮→“压缩机自动操作指示“灯亮→结束。
5.3.4紧急停机程序
紧急停机是为保证机组的安全而采取的最后一道安全保护措施。
发生下列情况之一，将实行紧急停机，并伴随相应的声光报警：
a）机组超速n≥105%ne（5616r/min）；
b）烟机轴位移超极限（≥0.65mm）；
c）主风机轴位移超极限（≥0.6mm）；
d）润滑油压力过低（P≤0.12Mpa）；
e）持续逆流；
f）主电机跳闸，且机组转速≤97%ne；
g）手动紧急停车。
紧急停车程序实行以下操作措施：
i.A）快速打开反喘振阀；
ii.B）强制关闭主风机出口阻尼单向阀；
iii.–关闭烟机蝶阀（1秒内，快速关闭）；
iv.关闭烟机快切阀；
v.主电机跳闸（延时1秒）；
vi.向装置发出停机联锁信号。
以上各步骤完成以后，压缩机脱离自动操作状态，等待15分钟后，自动转入“启动联锁程序”。
5.3.5润滑油泵投运程序
润滑油站两台电动油泵互为备用，当油压低于0.18Mpa时，备泵自动启动。
但停泵时只能手动。
5.3.6润滑油加热器投运程序
当润滑油箱温度小于20℃，且油箱液位正常时，可投运电加热器。
当润滑油箱温度大于25℃时，报警并自动停止电加热。
5.4机组的控制系统
5.4.1轴流压缩机的流量控制
轴流压缩机的流量是通过电动执行机构改变可调静叶角度来实现的。
装置正常生产时，烟机组供风，此时主、备风机出口总管路上的流量控制器FSW4001通过FIK4001/1，输出信号送至主机可调静叶定位器ZJ4122，改变主机可调静叶角度以调节主风机流量。
因为此过程实际上是控制主风总管的流量，与单个机组的流量不完全相同，所以在机组切换时，应格外注意。
5.4.2烟机密封蒸汽控制
由差压变送器PDT4100测得烟机低压侧烟气和密封蒸汽二者的压力差值，做为差压调节器PDIC4100的测量值，与设定值0.07MPa做比较，输出至调节阀PDV4100调节密封蒸汽量，使其始终保持进入密封处的蒸汽压力高于烟气压力0.07MPa，以达到好的密封效果。
5.4.3烟机轮盘冷却蒸汽控制
到烟机轮盘和叶片的冷却蒸汽由压力变送器TE4100A监控，该变送器向控制器TVC4100发送一个电信号，控制器输出信号至控制阀TV4100。
5.4.4防喘振控制
压缩机工作时，如果工艺系统管网阻力增加，使压缩机出口压力增高，而流量下降，叶片气流冲角增大，这样在叶片背面产生气体分离，形成脱离区，使压缩机出口压力突然下降，一般随着压力下降分离消失，压力再升时这种分离反复发生形成喘振。
严重时还会出现气体的逆流。
喘振使叶片产生强烈振动，并使压缩机壳内温度急剧升高，持续下去就会使压缩机损坏。
为了防止喘振的发生，在压缩机出口设置了两个防喘振调节阀，根据计算或实测的喘振线设置防喘振阀的放风线进行分程控制。
实际操作中根据压缩机喉部压差确定的流量和出口压力，在接近排放线时，使防喘振阀打开，增加风机出口流量，从而保证压缩机在安全范围内运行。
防喘振控制是由防喘振控制器ZT4122A/B作用于压缩机出口管路上并列两个口径分别为20″和16″防喘振阀来实现的。
防喘振阀有两个主要用途，一是作为主风机防喘振调节用，另一功能是一旦发生逆流或其它故障时由程控器发出指令使它在1.5秒内快速全开。
防喘振控制器也带有手动调节，但控制器中的低选器只
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