大型机组工艺规程及操作法.docx
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大型机组工艺规程及操作法
大型机组工艺规程及操作法
1三机组
1.1概述。
华龙公司50×104重油造气装置主风机一烟气轮机能量回收机组（简称为主风机组），主机部分包括烟气轮机、离心式主风机、异步电动机，辅助设备主要包括轴承箱、变速箱、润滑油站、高位油箱，主风机进、出口和放空消声器等。
1.2机组配置及布置
本机采用了烟气轮机十离心式主风机十电动三机组配置方案。
根据装置电网的情况，电动机容量按直接启动机设置，其额定功率确定为6300KW。
由烟气轮机冲转主风机组，待机组转速达到一定值时，投主风机组电机，将机组带到正常操作转速（冲转时，应快速通过临界转速区，不允许在临界转速区停留）。
当烟气轮机故障将烟气轮机解除的情况下，该电动机可拖动主风机在正常工况下降负荷操作。
1.3机组工艺流程
1、烟气管道系统
从再生器排出的烟气经过三级旋分器，使烟气中催化剂浓度降至200mg／m3n以下（其中＞10u的颗粒应小于3％）。
三旋在进入烟气轮机前的水平管段上，装有两个特殊高温阀门；一个是供开、停工切断用的气动高温闸阀（DN900），另一个是采用电液执行机构的高温蝶阀（DN900）（与双动滑阀分程控制，保持再生器操作压力稳定）。
为了开工暖机的方便，在两个高温阀门之外跨接了一条旁通管道（DN300），并装有两个手动闸阀。
烟气轮机出口垂直向上，通过一对称平稳型膨胀节转成水平出厂房送至水封罐，水封罐实际上是一个低压大口径的切断阀，停机时将水充满，烟气轮机运转时应先将水排掉，只留小水封。
水封罐的出口通至余热锅炉。
从三旋顶部另一路出口排出的烟气接至双动滑阀，孔板降压器、然后送至余热锅炉。
在机组正常运转时，双动滑阀一般情况下应全关、使所有烟气做功，然后再去余热锅炉回收其热能。
当烟气中含催化剂量过高、颗料度超标或烟气轮机故障解除时，烟气轮机入口高温闸阀和高温蝶阀应全部关闭，烟气只能通过双动滑阀、孔板降压器（节流）后送至余热锅炉。
2、入口管道系统：
人口管道系统：
入口装有风帽，测流量用的锥管流量计、入口调节蝶阀和入口消声器。
为防止管道热膨胀或安装产生之力（或力矩）影响主风机，在主风机入口与管道联接处采用软联接（即像胶管软联接）。
3、出口管道系统
出口管道上装有消声器。
后接一阻尼单向阀，操作时气缸强制开启与强制关闭。
在该阀后面还安装了电动蝶阀，该蝶阀主要用于切断。
当机组运转时，二阀应全开，本机组停止运转时，二阀应全关。
在单向阀上游靠主风机出口侧的管道上还设有放空管道，在该管道上装有防喘振放空阀一台，并设有放空消声器一台，在主风机出口立管的最低点设有弹簧支座，以吸收出口管热膨胀产主的推力。
1.4机组各单机的主要技术数据及结构特征
1、离心式主风机
1）主要技术数据
型号：
6E1600离心式压缩机
级数：
4
转向：
从排气端向压缩机进气端看顺时针
设计流量：
1603m3n／min
设计出口压力：
0.4MPa（绝）
排气温度：
225℃
轴功率：
6010KW
2）结构特点
该机为单段四级压缩机，压缩机主要由定子（机壳隔板、轴承密封等）和转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套和半联轴器）所组成。
机壳分成上下两半，中分面经过精密加工，用螺栓将上下机壳紧固在一起，以防止漏气。
下机壳的两侧伸出四个支脚，将压缩机支在机座上，在机壳的两个支脚上有横向键作为压缩机纵向定位，在进、出气管外侧有两个立键作为机器的横向定位，轴承箱和下机壳成一体，以增加机壳的刚性，轴承箱和密封室之间用迷宫密封和油封隔离开。
级间隔板分为上、下两半，上壳板用沉头螺钉固定在上机壳上，但不固定死，使之能绕中心稍有摆动，而下隔板自由装到下壳上。
该机级间密封，轴端密封均为迷宫密封，平衡盘上也装有迷宫密封，密封体外环分成上、下两半，密封齿为杭齿状。
该机支承轴承为椭圆瓦轴承，止推轴承为米契尔轴承，轴承体均分为上，下两半，止推轴承每组有八个止推块，共有两组分置于推力盘两侧。
2、烟气轮机
1）主要技术数据
a、介质组分（v％）
介质组分
组分
N2
H20
CO
CO2
SO2
O2
总计
V﹪
68.06
14.88
6.97
9.7
0.07
0.51
100
b、烟气中含催化剂浓度和粒度分布
催化剂浓度
≤0.2/Nm3
粒度分布
重量：
％
＞10u
3～5
4～10u
6～17
2～2u
15～40
0～2u
40～80
2）主要的技术性能数据
型号：
YL5000J
介质：
催化再生烟气平均分子量：
28.108
进气温度：
660℃标准状态流量：
1250m3n/min
进气压力：
0.31MPa（abs）操作转速：
-6200r\min
排气压力：
0.108MPa（abs）跳闸转速：
进口流量：
1250m3n/min绝热效率：
≥79%
轴功率：
5200KW
注：
允许短时超温到800℃，超温至800℃的工况限每年不超过6次，每次不超过15分钟。
3）结构特点
YL—5000F烟气轮机为水平轴向进气，垂直向上排气，单级悬臂结构，它主要由转子组件、进气机壳组件、过渡衬环、排气机壳组件、轴承箱和轴承、底座及轴封系统等部分组成。
另外，为保证机组正常运行，还设有润滑、冷却、密封及检测等系统。
a、转子组件
转子由轮盘、动叶片和主轴等组成。
轮盘与主轴之间，以止口定位，并热装在轴端，以保证工作时良好地定心。
考虑到轮盘和拉杆在热工作时的热膨胀变形等因素后，具有足够预紧力的拉杆将轮盘与主轴联结固定，利用螺栓外面的衬套传扭。
轮盘为实心结构，轮缘开枞树形叶根槽，用以装入带枞树形叶形的动叶片、用锁片锁紧定位。
动叶片叶型为反动式，为防烟气中催化剂对叶片的冲蚀，在叶身上喷涂耐磨涂层。
主轴轴前段的外圆是密封段。
转子悬臂支承在两个径向轴承上，轴向定位由推力轴承实现。
为保证烟机可靠工作。
在出厂前对转子要做动平衡和超速试验。
进气机壳组件主要由进气机壳、进气锥、静叶组件及支座等组成，进气机壳、进气锥组焊在进气机壳内，静叶组件由整体固定镶套和静叶片构成一组合件，用螺栓紧固在进气锥尾部，静叶表面和静叶环内表面喷涂耐磨涂层。
在进气壳体上、设有可调式辅助挠性支撑。
b、过渡衬环
过渡衬环采用整体结构，过渡衬环的设计考虑到了使流道均匀变化。
环上设置了防冲蚀台阶，并在整个流道内表面喷涂耐磨涂层。
c、排气机壳
排气机壳为整体型。
它由进、出口法兰扩压器及壳体组成，整个机壳用进口法兰上的两个支耳及机体上的两个支耳支撑在底座上，在进口端法兰的两个支耳和底座的支承面之间设置横向导向键；在排气机壳的前端和后端设置纵、横导向键，以保证中心不变。
d、轴承箱及轴承
轴承箱由箱体和箱盖组成。
轴承箱内装有轴承和油填充及检测转速、轴振动、轴位移和相位探头，并接有轴承润滑油进、出口管线。
轴承部件由两个径向轴承和一个止推轴承组成，固定在轴承箱内。
径向轴承为四油叶滑动轴承。
e、轴封系统
轴密封系统由两段迷宫密封组成，蒸汽由靠近迷宫密封前端注入，使其沿着轮盘径向流动进入机壳，与烟机排出的烟气混合排出，汽封内的蒸汽压力与动叶后的烟气压力实行差压控制，密封空气有两路，其中一路由中间轴封注入，实行手动控制，轴封空气压力略高于蒸汽压力，以防止蒸汽由轴端泄出，轴封空气一部分流入抽气空腔，和少量蒸汽一起由抽气口排出机外；另一部分经迷宫密封泄人大气。
另一路为油封空气，防止轴承箱内的油进入烟机，一部分经迷宫密封泄入大气，另一部分进入轴承箱后排入大气。
f．轮盘蒸汽冷却系统
为降低轮盘和叶片的工作温度，烟机轮盘设有蒸汽冷却。
冷却蒸汽沿轮盘表面作径向流动，冷却轮盘的前侧面后进入流道。
烟机的冷却系统通过温度调节系统来控制盘前温度维持现在规定的范围内。
g、润滑油系统
烟气轮机与压缩机、电动机及变速箱共用一个油站，润滑油经润滑油进油集合管后分别经进油支管进入前、后端径向轴承和推力轴承，润滑油经轴承箱和润滑油出口支管流入机组回油集合管。
润滑油进轴承时的压力：
前轴承控制在0.15～0.18MPa（G），后轴承控制在0.08～0.12MPa（G），烟气轮机所需润滑油过滤精度为20u。
监测系统
（1）轴振动、轴位移，相位及转速监测：
烟机设置了轴振动、轴位移、相位、转速监测元件，轴位移探头，装于径向止推轴承座上，轴震动探头装在前后径向轴承旁边，相位移探头为分析故障提供依据。
轴转速探头用于机组正常操作检测和超速停车。
（2）轮盘温度监测
轮盘温度监测采用热电偶插入到轮盘前进行监测。
监测温度控制范围为320℃～350C。
j、底座
支撑排气机壳的两个支座用水冷却，以保证该机组的中心标高不变。
K、就地仪表盘所设监测仪表有：
轮盘冷却蒸汽压力
烟机排气压力
密封蒸汽压力
密封蒸汽腔压力
密封空气入口压力
轴封蒸汽与烟气压差
油封空气入口压力
3、齿轮箱
1）主要的技术数据
型号：
HSG684
型式：
平行轴、双斜齿，渐开线，硬齿面
传递功率：
正向6300kw
名义转速：
高速6200r/min
低速：
1485r／min
速比：
4.1892
工作系数1.4
中心距：
550mm
径向轴承：
低速轴高速轴
型式：
四油楔
2）盘车机构主要技术数据（资料不全）
型号：
DPC－16－2700－R－03
型式：
手动啮合，自动脱离
位置：
齿轮箱高速轴自由端
盘车转速：
16r／min
盘车电机：
YB112M4
功率：
4KW
电压：
380V
4、润滑油站
润滑油站由一个主油箱，两台电动机驱动的油杆油泵，双联全流量冷油器，双联油过滤器及管道，管件，两台调节阀组，一个应急高位油箱和仪控系统等组成。
除高位油箱，双联冷却器外，其它所有组件均安装一个公用钢制底上。
1）主要技术数据2
名称及单位
数据
油泵的额定压力
1.0MPa（G）
油泵的电机功率
18.5KW
润滑油过滤精度
≤10um
冷却器冷却面积（单台）
120m2
冷却水进水压力
0.4MPa（G）
冷却水回水压力
0.25MPa（G）
冷却水进水温度
≤32℃
冷却水耗量
120t/h
主油箱容积
12.5m3
应急高位油箱容积
3m3
油站空载总质量（不含高位油箱）
12776kg
2）主要设备和部件
a、主油箱（一个）：
容积12.5m3
电加热器六支
b、主油泵及辅助油泵：
型号：
SNH1300-46
额定流量：
1074L/min
出口压力：
1.0MPa
油泵驱动机：
18.5KW、1450r/min
C、油冷却器（双联）
单台油冷却器冷却面积：
A＝150m2
d、油过滤器（双联）
过滤精度＜10um
e、高位油箱
容积：
3m3
3）消声器
主风系统配有三个消声器，进气消声器（装在进口管道上），排气消声器（装在主风机出口，另一端与排气管道相接）和放空消声器（装在防喘振放空管道末端）。
5、机组润滑油参数
1）润滑油量及操作油压
单机
油量1/min
调压阀后油压MPa（G）
烟气轮机
350
0.15
主风机
210
0.15
齿轮箱
300
0.15
电动机
20
0.02～0.05
润滑油总量
880升
2）报警停车油压值：
正常操作油压：
0.25MPa
报警油压：
0.18（L）MPa（自启动备泵）
停车油压：
0.12MPa（LL）（联锁停机）
3）润滑油过滤精度：
过滤精度：
≤10um
6、机组正常工况的功率平衡值（予计值）（注：
+为发电，-为用电）
项目
夏季最热月平均
烟机输出功率，KW
+5100
主风机输入轴功率，KW
-6010
齿轮箱消耗功率，KW
-150
联轴器消耗功率，KW
-15
电动机输出功率，KW
-548
7、机组消耗指标
1）用电量（电机型号:
YFKS900-4）
用电量
序号
项目
台数
单机功率
电压
备注
单位
KW
V
1
电机
1
6300
10000
2
润滑油备泵电机
2
18.5
380
3
盘车装置电机
1
4
380
开停机用
4
起重机电机
1
75
380
检修用
5
主电动机电加热器
1
2
220
停机后用
6
润滑油箱加热器
6
17.5
380
油温≤20℃
7
油站净油机电机
10
380
间断
2）循环水用量
项目
压力MPa（G）进水/回水
温度℃进水/回水
流量t/h
备注
润滑油冷却器
0.4/0.25
32/40
120
二台
电机冷却器
90
烟机支座冷却
1.8\2.5
3）蒸汽用量
项目
压力MPa（G）
温度℃
流量t/h正常/最大
备注
烟机密封蒸汽
0.1
250
0.2/0.3
烟机轮盘冷却蒸汽
0.8/1.5
4）净化压缩空气用量
项目
压力MPa
温度℃
流量Kg/h
备注
烟机密封净化风
0.6
常温
200/250
油封用
5）机组临测系统操作指标及报警停车值
序号
项目
单位
操作值
报警限
报警值
停车值
备注
1
机组转速
rpn
6200
H
5513
5940
2
烟机轴振动
um
＜80
H/HH
80/100
100
3
烟机轴位移
mm
＜.5
H/HH
0.5
0.65
4
主风机轴振动
um
≤7.8
H/HH
76/95
0.7
5
主风机轴位移
mm
＜.4
H/HH
0.5
6
电动机轴振动
℃
＜0
H/HH
75/100
7
烟机入口温度
℃
660
H
690
8
烟机轮盘操作温度
℃
300～350
LH
300/350
9
烟机径向轴承温度
℃
＜80
H/HH
80/90
10
烟机止推轴温度
℃
＜80
H/HH
90/100
11
风机径向轴承温度
℃
≤80
H/HH
100/110
12
风机推力轴承温度
℃
≤85
H/HH
105/115
13
电动机轴承温度
℃
H/HH
85/90
14
电机子温度
℃
H/HH
140/145
15
润滑油进油集合管压力
MPa
0.25
L/LL
0.18/0.12
0.12
备泵启用连锁停机
16
润滑油过滤器差压
MPa
＜0.15
H
0.15
切换过滤器
17
冷却后润滑油温度
℃
45±3
H
＞55
18
润滑油箱油温
℃
＜60
L/H
20/25
开加热器停加热器
9.1.5机组主要控制及自动保护项目
1、离心风机风量负荷控制
根据工艺装置的用风景调节离心风机的入口蝶阀角度，从而控制送风量。
2、反喘振控制：
根据离心主风机入口流量（入口温度做温度补偿），通过调节放空量来实现定值反喘振控制。
3、主风低流量保护：
根据设定的主风流量低限值，在主风流量低限时，自动切断反再系统，自动启动PLC,同时将其反喘振阀打开，风机出口阻尼单向阀关闭。
烟气轮机入口蝶阀关闭，使风机进入安全运行状态。
4、机组自动保护逻辑包括：
l）机组允许启动程序
2）机组允许自动操作程序
3）机组安全运行程序
4）紧急停车程序逻辑
5）润滑油泵投用程序
5、机组与装置之间的关系：
主风机烟气能量回收机组与装置DCS之间一般进行通讯联络，对于重要的控制信号还采用了硬接线的方式进行联系，如机组停机（PLC至DCS，）装置事故停工（DCS至PLC，），相互作为机组与装置之间的自保信号，触发对方的自保联锁系统。
（备用主风机、增压机与装置之间也有类似的硬接线）。
中心控制室设有二个PLC机柜，二个CRT操作台，二台硬报警和手操操作台，分别用于装置和机组的自动保护。
9.1.6机组试运
1、试运前的准备
1）概述：
机组的试运是对设计、制造、安装工作的考核，特别是安装质量的好坏，直接关系到试车工作的顺利进行。
但是，试运本身又是一项技术性很强的工作，往往由于试运方案考虑不妥或是由于误操作而引起各种事故，甚至于造成严重后果。
因此，做好试运前的一切准备工作，制订详细的试运方案是十分重要的。
2）试运前的准备工作
a、组成一个由施工、生产、设计及制造四方参加的试车领导小组负责试车的组织和指挥工作。
b、试车前必须编制详细试车方案，并经试车领导小组讨论批准。
C、由熟悉本机组的熟练操作工人担任试车工作的操作人员，由熟悉本机组的熟练安装人员参加试车的维护工作。
d、向参加试车人员详细交代试车方案和有关注意事项，包括安全注意事项，操作人员必须熟悉操作规程、并需经考试合格才能上岗。
e、准备各种消防器材，放置在现场，特别放在油站及烟机附近。
f、必须有专职工程师签署的安装记录并经试车领导小组审查和批准。
g、安装必要的检测仪表，供试车记录和分析用。
这些仪表有：
八线示波器（记录主电机启动全过程的有关参数）：
振动频谱分析仪（检测和记录各单机运转时振动情况并及时分析其频谱等）：
烟气含尘粒子分析仪。
2、润滑油系统试运转
1）启动润滑油箱电加热器，将油加热到25℃。
油箱进行脱水。
2）准备工作完成后，启动润滑油系统的主油泵，建立油系统的循环。
3）调整润滑油压力，在进油集合管处的压力为0.25MPa。
4）润滑油系统进行下列自保项目试验：
a、逐步降低进油集合管处油压至0.18MPa时，应发出低油压报警信号且辅助油泵自启动；
b、继续降低该油压至0.12MPa时，应报警且紧急停机；
c、过滤器差压大于或等于0.15MPa应报警。
5）润滑油系统的试运转
当上述检验合格后，进行润滑油系统的运转，运转时间最低为72小时，以分析油质合格为准。
若经72小时运转后油质分析合格，且各自保联锁准确无误，可视为油系统试运合格。
油系统试运合格后，清洗过滤器，各轴瓦，拆除进油管道上的临时滤网。
3、电机无负荷试运转
1）试运转前的准备工作：
（1）按有关电气规程检查电机绝缘电阻和高压部分接线：
高低压配电设备以及电动／发电机等电气设备的整定、试验、调校均己完成。
（2）全面检查各螺栓紧固情况应符合要求；半联轴器应固定好；
（3）盘车检查转子，无异常声音，转动灵活；
（4）投入监测，控制仪表；
（5）按操作规程启动润滑油主油泵，建立正常的润滑油系统循环。
2）准备工作全部检查合格后用手动开关进行瞬时启动电动机（即转子转速未达额定转速时就停车）检查转向及转子转动情况。
3）转向合格后，再启动电动机。
4）记录启动电流、电压、运行中每半小时记录一次电流、电压、轴承温度、定子温度和振幅等，如有异常情况须停机进行处理。
5）连续运行两小时，无异常情况各项指标符合下表规定，视为电动机室负荷运转合格，可停机，并记录惰走时间。
6）详细记录电机机的磁力中心线，与制造商提供的数据相比较，如有较大的确偏差时应对电机重新调整轴向距离和对中。
7）当进、出轴承润滑油温差小于5℃时，方可停润滑油泵。
8）电动机启动次数应符合下列规定：
冷态允许连续启动两次：
热态只允许启动一次．
9）电动机室负荷试运后，对电气系统要进行认真检查，高压电源线路及配电室要严加管理，并指定专人负责，使电动机处于良好的待启动状态。
4、齿轮箱无负荷包试运转
1）试运前准备工作：
应符合电机无负荷试运前有关规定，并将电机与齿轮箱之间联轴器（及护罩）联接好。
2）启动盘车器，检查转动方向（若不对应调整之），校验自保联锁系统，检查盘车器及齿内有无异常情况，如有问题及时停车处理。
3）电动盘车器运行时间不少于5分钟。
盘车停止时确认手柄在“停止盘车”位置并锁定。
4）启动电动机：
密切注视各轴承温度及振动等。
运行中每半小时记录一次，如有异常情况须停机进行处理，连续运行两小时，无异常情况各项指标均符合下表规定方可停机，并记录惰走时间。
齿轮箱操作允许值
项目
轴承温度
轴承双振幅um
大齿轮
小齿轮
大齿轮
小齿轮
允许值
＜105
＜105
＜75
＜66
5）进、出轴承润滑油差小于5℃时方可润滑油泵。
6）停机后从齿轮箱窥视窗检查齿轮啮合情况，如有异常须进行处理，并重新试车。
停车后检查无问题，视为齿轮箱无负荷机械运转合格。
5、离心式主风机试运转
1）试运前的准备工作：
（1）全面检查电气系统及电机绝缘电阻等，并装示波器：
（2）仪表盘送电，全部控制，监测仪表均投入。
（3）联接主风机与齿轮箱之间联轴节及护罩：
（4）全面检查主风机本体及系统所有设备、管道阀门是否己全部安装调试完毕。
（5）投运润滑油系统，且系统压力己调整合格，并已建立正常的工作循环；
（6）启动电动盘车器，检查主风机内部有无异常声响，若无异常，运转至少5分钟。
2）准备工作完成且经检查合格后方可启动主风机组：
手按“子启动检查”按纽，此时有关设备或阀门达到位置如下：
入口蝶阀角度：
a=15％
电动蝶阀、单向阀：
全关
防喘振阀：
全开
当“启动待合”灯亮后即表示上述指标已达到，允许启动。
（2）启动：
手按主电机开关，当机组转达速达到额定值时（大约启动25秒）。
启动完毕，应立即听（有无异常声音），看（轴承温度、轴振动等），若有异常应立即停机检查。
3）试运转
（1）离心式主风机在入口蝶阀15％开度条件下运转四小时，无异常情况，各项指标均符合下表的规定，可视为低负荷机械运转试车合格。
离心压缩机操作允许值
项目
轴承温度
轴振动双振动
轴位移um
径向
止推
允许值
＜105
＜105
＜76
＜500
（2）带负荷试车
逐渐开大入口蝶阀角度到～300，然后逐渐关小防喘振阀，使主风机出口压力力争达到0.4MPa（abs）（根据电机功率而定）。
稳定在此工况下运转24小时，且各项指标应在上表之内则试运合格。
（3）记录：
在运行中详细检查机组运行情况，并记录有关工艺与机械参数（第半小时记录一次）。
（4）停机
机组在规定的运行时间内无异常情况，可按下列步骤停机：
a、将防喘振阀全开
b、按主电机停机按钮；
c、电动机停止转动后，启动电动盘车机构，进行低速盘车，待离心压缩机出口温度降至常温后停止盘车；
d、当进出轴承润滑油温差小于5℃时，停润滑油泵：
e、切断控制等系统。
（5）停机后做下列项目的检查工作：
a、打开齿轮箱窥视窗，检查齿轮啮合斑迹；
b、抽查轴瓦磨损情况。
（6）检查无异常情况，视主风机试运合格。
6、烟气轮机试运转（低负荷热运转）
根据本机组的特点，机组可以用电动机直接启动开工，也可以用备用主风机开工，待装置一切正常后，将烟气引人烟气轮机，由烟气轮机带动整个机组升速。
l）试运前的准备工作：
（1）除应符合五项离心机试运转的有关规定外
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