两机.docx

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两机

1主风机和气压机的概述

1.2气压机组

●本套机组1975年由西德德马克公司生产，形式为凝汽式，汽轮机型号为K601NK25/29，压缩机型号为KA11—V。

机组主要用来将分馏塔顶油气分离器D201来富气（压力0.06Mpa，温度400C），经气压机压缩后送到稳定，液相中的凝缩油靠自压送回D201中。

2汽轮机水冲击

汽轮机水冲击，即水或冷蒸汽（低温饱和蒸汽）进入汽轮机而引起的事故，是汽轮机运行中最危险的事故之一。

此类事故在国内外时有发生，会造成严重后果，因而要求锅炉和汽机运行人员予以高度重视。

一旦发生此类事故，必须正确、迅速、果断地处理，以免造成汽轮机设备的严重损坏。

2.2水冲击的危害

汽轮机进水或冷蒸汽，使处于高温下的金属部件突然冷却而急剧收缩，产生很大的热应力和热变形，使相对膨胀急剧变化，机组强烈振动，动静部分轴向和径向碰磨。

径向碰磨严重时会产生大轴弯曲事故。

　进入汽轮机的水或冷蒸汽的密度比蒸汽的密度大得多，因而在喷嘴内不能获得与蒸汽同样的加速度，出喷嘴时的绝对速度比蒸汽小得多，使其相对速度的进汽角远大于蒸汽相对速度进汽角，汽流不能按正确方向进入动叶通道，而对动叶进口边的背弧进行冲击。

这除了对动叶产生制动力外，还产生一个轴向力，使汽轮机轴向推力增大。

实际运行中，轴向推力甚至可增大到正常情况时的10倍，使推力轴承超载而导致乌金烧毁。

　机组启停时，如经常出现进水或冷蒸汽，金属在频繁交变的热应力作用下，会出现裂纹。

如汽封处的转子表面受到汽封供汽系统来的水或冷蒸汽的反复急剧冷却，就会出现裂纹并不断扩大。

2.3水冲击的原因及预防

（1）锅炉蒸发量过大或不均，化学水处理不当引起汽水共腾。

（2）锅炉减温减压阀泄漏或调整不当，汽压调整不当。

（3）启动过程中升压过快，或滑参数停机过程中降压降温速度过快，使蒸汽过热度降低，甚至接近或达到饱和温度，导致管道内集结凝结水。

（4）运行人员误操作以及给水自动调节器的原因造成锅炉满水。

汽轮机启动过程中，汽水系统暖管时间不够，疏水不净，运行人员操作不当或疏忽，使冷水汽进入汽轮机内。

如某厂一台200MW汽轮机组启动过程中发生大轴弯曲事故，其原因为：

（1）根据汽缸壁温记录，从09:

49:

00汽机冲转开始高压上下缸温差开始拉大，到09:

59:

00达到42℃，结合运行人员操作情况综合分析认为：

夹层加热装置暖管疏水不充分，开机投夹层加热时高压缸进水或冷蒸汽，而机组此时又突然掉闸，使继续进入汽缸的水或冷蒸汽不能及时被较高温度的蒸汽带走，造成上下缸温差增大，汽缸变形，导致动静碰磨，机组振动，大轴弯曲。

（2）冲转过程中没有及时监视到汽缸温度以及上下缸温差的变化，没有及时发现高压缸进水或冷蒸汽；汽机跳闸后没有全面检查，没发现缸温已超标，就再次挂闸冲转，且升速过快，没有及时发现机组振动异常增大。

（3）在机组停运状态下由于阀门泄漏而使汽缸夹层联箱积水，而运行人员提前投入夹层加热装置，且夹层加热系统暖管至投夹层加热的时间较短，造成夹层加热系统暖管疏水不充分。

2.4其他方面

（1）再热蒸汽冷段采用喷水减温时，由于操作不当或阀门不严，减温水积存在再热蒸汽冷段管内或倒流入高压缸中，当机组启动时，积水被蒸汽带入汽轮机内。

（2）汽轮机回热系统加热器水位高，且保护装置失灵，使水经抽汽管道返回汽轮机内造成水冲击。

（3）启动时，轴封管道未能充分暖管和疏水，也可能将积水带到轴封内；停机时，切换备用轴封汽源，因处理不当使轴封供汽带水。

2.5防止汽轮机水冲击的措施

（1）正确设置疏水点和布置疏水管。

在锅炉出口至汽轮机主汽阀间的主蒸汽管道上，每个最低点处均应设置疏水点；主蒸汽管道的疏水管不得与锅炉任何疏水管的联箱连接，再热蒸汽管道的最低点处亦应设置疏水点。

（2）汽封供汽管应尽可能短，在汽封调节器前后以及汽封供汽联箱处均应装疏水管。

（3）疏水管应有足够的通流面积，以排尽疏水。

（4）设置可见的水位监视和报警装置，除氧器、加热器和凝汽器应装高水位报警；加热器水位高时，应有自动事故放水保护、抽汽逆止门应能自动关闭。

2.5.2运行维护操作方面

（1）在机组启、停过程中要严格按规程规定控制升（降）速、升（降）温、升（降）压、加（减）负荷的速率，并保证蒸汽过热度不少于80℃。

（2）蒸汽管道投用前（特别是轴封供汽管道，法兰，夹层加热系统和高中压导汽管）应充分暖管，疏水，严防低温水汽进入汽轮机。

（3）要严密监视锅炉汽包水位，注意调整汽压和汽温。

（4）注意监视除氧器，凝汽器水位，防止满水。

（5）定期检查加热器水位调节及高水位报警装置；定期检查加热器高水位事故放水门、抽汽逆止门动作是否正常。

（6）机组热态启动前应检查停机记录和停机后汽缸金属温度记录。

若有异常应认真分析，查明原因，及时处理。

（7）启、停机过程中，应认真监视和记录各主要参数。

包括主、再热汽温，压力，各缸温度，法兰、螺栓温度，缸差，轴向位移，排汽温度等。

（8）机组冲转过程中因振动异常停机而必须回到盘车状态时，应全面检查，认真分析，查明原因，严禁盲目启动。

当机组已符合启动条件时，应连续盘车不少于4h，才允许再次启动。

（9）当汽轮机发生水冲击时，应立即破坏真空、停机。

在停机过程中应注意机内声音、振动、轴向位移、推力瓦温、上下缸温差及惰走时间，并测量大轴幌度。

如无不正常现象，在经过充分疏水后，方可重新启动。

在重新启动过程中，若发现汽机内部或转动部分有异音，或转动部分有摩擦，应立即拍机，并进入人工盘车。

离心压缩机工作的基本原理是利用高速旋转的叶轮带动气体一起旋转而产生离心力，从而将能量传递给气体，使气体压力升高，速度增大，气体获得了压力能和动能。

在叶轮后部设置有通流截面逐渐扩大的扩压元件（扩压器），从叶轮流出的高速气体在扩压器内进行降速增压，使气体的部分动能转变为压力能。

可见，离心压缩机的压缩过程主要在叶轮和扩压器内完成。

当离心压缩机的操作工况发生变动，发生旋转脱离时叶道中气流通不过去，级的压力突然下降，排气管内较高压力的气体便倒流回级里来。

瞬间，倒流回级中的气体补充了级流量的不足，叶轮又恢复正常工作，重新把倒流回来的气体压出去。

这样又使级中流量减小，于是压力又突然下降，级后的压力气体又倒流回级中来，如此周而复始，在系统中产生了周期性的气流振荡现象，这种现象称为“喘振”（又称飞动）。

3.2喘振的危害及判断

①喘振时由于气流强烈的脉动和周期性振荡，会使供气参数（压力、流量等）大幅度地波动，破坏了工艺系统的稳定性。

②会使叶片强烈振动，叶轮应力大大增加，噪声加剧。

③引起动静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴产生弯曲变形，严重时会产生轴向窜动，碰坏叶轮。

④加剧轴承、轴颈的磨损，破坏润滑油膜的稳定性，使轴承合金产生疲劳裂纹，甚至烧毁。

⑤损坏压缩机的级间密封及轴封，使压缩机效率降低，甚至造成爆炸、火灾等事故。

⑥影响与压缩机相连的其他设备的正常运转，于扰操作人员的正常工作，使一些测量仪表仪器准确性降低，甚至失灵。

一般机组的排气量、压力比、排气压力和气体的密度越大，发生的喘振越严重，危害越大。

3.2.2喘振的判断

由于喘振的危害较大，操作人员应能及时判别，压缩机的喘振一般可从以下几个方面判别:

①听测压缩机出口管路气流的噪声。

当压缩机接近喘振工况时，排气管道中会发生周期性时高时低“呼哧呼哧”的噪声。

当进人喘振工况时，噪声立即大增，甚至出现爆音。

②观测压缩机出口压力和进口流量的变化。

喘振时，会出现周期性的、大幅度的脉动，从而引起测量仪表指针大幅度地摆动。

③观测压缩机的机体和轴承的振动情况。

喘振时，机体、轴承的振动振幅显著增大，机组发生强烈的振动。

3.3气压机飞动的现象和危害

所谓飞动，指气压机在某些特殊的情况下不能稳定的工作，出现周期性的振荡现象，其表现为气压机入口、出口流量、压力大幅度快速地上下波动，机体产生强烈的振动和噪声。

此时，强烈的振动会损坏压缩机的内部结构，如破坏转子轴向平衡推力，使止推轴承超载，引起转子的轴向窜动，叶轮和静止的部件相互磨擦等。

同时，由于驱动压缩机的功大部分转化为热，使压缩机内都产生高温，容易损坏压缩机的密封装置，使密封油窜入机体，严重影响气压机的正常运行后后序产品的质量。

3.4气压机飞动的主要原因

由于流体的粘性力作用，紧挨壁面的区域会形成一层边界层，边界层中的流体存在很大的速度梯度，当入口流量减少时，进入机体气流的边界层很容易与叶轮道的非工作面发生分离，产生反向流动的旋涡，边界层分离一旦发生，就会有继续发展下去的趋势，使叶轮叶道进出口气流的压力，流量等参数出现强烈的脉动现象，并对叶轮产生周期性的交变作用力，导致叶轮振动，引起气压机喘振。

3.4.2气压机出口压力下降

气压机是与下游吸收稳定系统联合工作的，当气压机出口压力突然下降时，吸收稳定系统的压力反而大于气压机的出口压力，于是气流就由吸收稳定系统往气压机倒流，直到吸收稳定系统压力降到低于气压机出口压力为止，气压机又恢复工作，以较大的排量向吸收稳定系统供气，吸收稳定系统压力也随之提高。

与此同时，流量又减小，重复上述倒流现象，如此周而复始，在气压机—吸收稳定系统中产生周期性的压力脉动，这种压力脉动会产生严重的噪声，并使机组发生强烈振动，引起气压机飞机。

3.4.3气压机入口压力过低

气压机的正常运行是需要一定的入口压力做保证的，如果入口压力过低，必然使机组的性能曲线加大下移幅度，而对于等压力调节的气压机来说，势必造成运行工况更易靠近飞动线。

同时，在相同的压缩比下，入口压力降低，必然造成出口压力下降。

所以，一旦判断出气压机的飞动是由入口压力低造成的，就要想办法提高入口压力。

3.5压缩机的喘振预防及解决措施

气压机组主要用来压缩气体、控制反应压力。

当汽轮机调速系统出现故障可导致压缩机转数急剧下降，压缩机出口压力下降，从而使管网中高压气体倒流回压缩机引起喘振。

3.5.1为了防止喘振发生，在操作的注意事项

●1、防喘振系统未投自动的情况下，机组的操作状态必须远离喘振区，留有足够的防喘余度。

●2、气压机开停与调整时，必须严守“升压先升速，降速先降压”的原则。

操作中应缓慢、均匀，多次交替完成升压和变速。

●3、反映、分馏岗位应努力平稳操作，控制好冷后温度，力求控制富气参数在设计范围内。

●4、操作中必须密切观察主蒸汽和背压蒸汽参数，发现不利趋势及时联系加以调整。

3.5.2气压机不同工况下喘振现象的处理措施

●1、针对低流量工况，应立即适量打开反飞动阀。

●2、针对出口阻塞工况，应立即适当打开出口放火炬阀。

●3、针对由气体参数变化出现的喘振工况，应首先打开出口放火炬消除喘振状态后，再调整操作改变气体参数。

4、发生喘振工况时，气压机岗位操作员在情况判断不明的情况下，应先开出口放火炬消除喘振状态，再进行针对性处理的原则来操作。

喘振是离心式压缩机固有的特性，具有较大的危害。

喘振现象的发生取决于管网的特性曲线和离心压缩机的特性曲线。

喘振形成的原因在于倒流与供气的周期性地交替进行。

应当结合生产实践，逐步弄清喘振的机理，掌握喘振的主要影响因素，熟悉常见的喘振实例，采取有效的防喘振控制措施，提高离心压缩机抗喘振性能和运行可靠性。

气压机，如图1有波动的曲线表明气压机已经喘振。

具体是因为本装置2009年12月9日22时50分反应切断进料，气压机入口放火炬，气压机入口流量瞬间减少，气压机出口压力突然下降时，吸收稳定系统的压力反而大于气压机的出口压力，于是气流就由吸收稳定系统往气压机倒流，还有气压机转速开始在9900转高速运转，切断进料后转速大幅度下降，气压机的压缩比也在下降，压缩比下降导致气压机排气压力下降，使气压机产生的压力低于吸收稳定系统的压力，引起气压机喘振（也叫飞动）。

●如图2、图3，为本装置2009年11月18日和12月7日两次高压电停电造成主风机停机，主风机重新开机至正常的两组曲线的对比。

总结出了风机喘振的原因，具体分析如下：

●主风机喘振的直接原因就是排气管路中的压力过高。

在正常使用条件下，压缩机是串联在管路中工作的，管路由于具有一定的容积，而且气体具有可压缩性所以管路压力不会很快下降，这样管路压力就会反而大于压缩机的排汽压力，管路中的气流开始向压缩机倒流，直到管路压力低于压缩机排汽压力，这样由于管路压力过高，引起压缩机流量减小而出现周期性气体倒流，就造成了主风机喘振。

●综合图2、图3的开机过程，图2停机到重新开机的时间为20分钟，开机运行稳定到正常往反应送风用了10分钟，送风时最高压力为0.243MPa，风量32136Nm3/h。

图3停机到重新开机为14分钟。

在开机3分钟压缩机运行未平稳下，压力0.132Mpa，风量19914Nm3/h就直接往反应送风，风量和压力还达不到要求，而管路压力大于压缩机的排气压力，使气体倒流，导致压缩机喘振。

最后在压力为0.175MPa，风量为34188Nm3/h的时候只用了3秒使压缩机正常运行了。

由此看出，为了避免压缩机喘振，必须在压缩机运行平稳后，压力和风量达到送风的要求才向反应送风。

●虽然论文内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。

让我对气轮机的水冲击和压缩机喘振等方面有了新的认识也对自己提出了新的要求。

现在总结以下几点：

●一、首先做到眼勤，嘴勤，手勤，腿勤。

●二、善于总结。

当别人出事后，别当旁观者，多去总结总结。

●三、机组大修时多去看看，有些东西很抽象，挺不好理解，利用机会去好好学学。

●四、重视一伸手，操作的时候默想一秒钟。

我们常常在用金钱买我们的经验、教训，可有时由于你的一伸手，可能用金钱都无法挽回了。

●五、多动笔，虚心向师父们学习。

●六、既要懂理论，而更多的要理论联系实际。

●最后，只有发现问题面对问题才有可能解决问题，不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我更会努力学习装置的各个岗位操作，更好的为公司服务。

●感谢车间的领导和师父们，他们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。