浅谈尾气压缩机的汽轮机暖机转速升高的分析

2017-11-06贠瑞龙中海油东方石化有限责任公司海南东方572600

化工管理 2017年31期

关键词：苯乙烯油压调节阀

贠瑞龙（中海油东方石化有限责任公司，海南东方 572600）

贠瑞龙（中海油东方石化有限责任公司，海南东方 572600）

针对检修完尾气压缩机开车暖机转速升高，提出可能导致的几种原因，并分析这几种原因确认尾气压缩机暖机转速升高的最终原因，为后续苯乙烯装置脱氢系统开车及平稳生产排除隐患。

尾气压缩机；暖机转速；调节系统；油动机；调节螺母

1 装置概况

中海油东方石化有限责任公司12万吨/苯乙烯装置由乙苯装置生产的乙苯作为原料，利用GS系列催化剂作用，在水蒸气存在条件下，乙苯负压绝热选择性脱氢生成苯乙烯。

尾气压缩机为苯乙烯装置关键设备之一，其主要作用是为乙苯脱氢反应系统提供足够的负压，汽轮机通过减速齿轮箱驱动螺杆尾气压缩机，是尾气压缩机最主要的组成部分。

2017年4月10日至5月20日为期40天全厂大检修完成后，苯乙烯装置开工期间，脱氢单元尾气压缩机的汽轮机转速从1000rpm升高至1751rpm进行分析，首次开工与检修后汽轮机暖机转速对比如图1、图2：

图1

图2

2 汽轮机的调节系统

汽轮机的转速调节采用电液转换调节系统，其目的是控制汽轮机的转速在满足工艺条件下的范围内运行。调节系统主要有转速传感器、转速控制系统WOODWARD 505、电液转换器、油动机和调节汽阀。

（1）WOODWARD 505同时接收转速输出值与转速设定值进行PID运算比较后输出4～20mA的执行信号，再经电液转换器转换的二次油进入油动机来调节汽阀，控制汽轮机的进汽量。

（2）调节汽阀的作用是根据转速控制系统WOODWARD 505的指令改变进入汽轮机腔室的蒸汽流量，来达到机组在工艺要求条件下的转速以及背压，调节汽阀的结构如图3所示：

（3）油动机是调节汽阀的执行机构，它将润滑油系统中的调节油经电液转换器转换的二次油进入油动机来调节汽阀，控制汽轮机的进汽量。油动机结构如图4、现场如图5所示：

3 汽轮机暖机的必要条件

（1）润滑油系统中调节油压、润滑油总管油压、螺杆转子进排端轴承油压、同步齿轮油压、汽轮机和齿轮箱轴承的进油压力都在正常状态；

（2）投用第一级、第二级N2密封系统；

（3）3.2MPaG 蒸汽暖机完成（全开蒸汽闸阀，关闭旁路阀），3.2MPaG蒸汽至速关阀前的温度达到330℃以上；

（4）确认工艺开车条件具备

图3

图4

图5

①确认现场满足开车条件，建立启动油（1839）/速关油（1830）使速关阀打开；

②中控室确认SIS、DCS联锁尾气压缩机启动条件满足，并复位SIS中尾气压缩机的开车条件：

③在尾气压缩机控制系统将WOODWARD 505复位，在WOODWARD 505启动汽轮机开始暖机。

4 对以上汽轮机暖机转速升高提出可能导致的原因

(1)转速控制系统WOODWARD 505发出升速转速指令有误；

(2)转换器传感器输出的电流信号出现偏差；

(3)调节汽阀的调节阀出现问题；①阀碟与阀座密封有蒸汽泄漏进入；②调节阀的移动行程出现偏差。

(4)油动机出现问题：①油压不稳；②油动机中的错油门与机械杠杆反馈机构出现偏差。

5 分析以上导致汽轮机暖机转速升高的原因

(1)转速控制系统WOODWARD 505由专人负责操作，并对照操作说明步骤（现场速关阀打开，现场按钮放到暖机——SIS联锁复位——按建启动——蒸汽调节阀开始动作，汽轮机以10rpm／s升速——系统自动升速到1000 rpm ）一步一步进行，确定WOODWARD 505操作无误；

(2)转换器传感器输出的电流信号是接收转速控制系统WOODWARD 505的转速信号，而WOODWARD 505发出指令准确无误，就排除了转换器传感器输出的电流信号；

(3)调节汽阀由调节阀、传动机构、油动机组成，检修期间，其中调节阀并没有单独一一拆卸，不存在阀碟与阀座密封有蒸汽泄漏进入的情况，而调节阀的阀位行程是按照转速控制系统WOODWARD 505的指令改变进入汽轮机的蒸汽流量，分析1已经排除了转速控制系统WOODWARD 505的问题，因此调节阀故障就也排除。

(4)油动机是通过二次油压操纵调节阀，而二次油压是由调节系统中的调节油转换而来，调节油管路上装设有一个10L的液压蓄能器，并且润滑油总管油压0.401MPa稳定，就不存在调节油压力波动的情况。

油动机中的反馈机构中有几个关键零部件，如调节螺栓、调节螺钉、调节螺母，这些零部件的细微动作后，将会导致油动机上的弯角杠杆、反馈杠杆、反馈板等相应的动作，使错油门的二次油压与弹簧力达到新的平衡，通过杆端关节轴承使油动机与调节汽阀杠杆相连达到新的平衡，相应汽阀开度加大，进入汽轮机的蒸汽流量增加。

在工艺、机组稳定工况下，油动机中与二次油压作用力与机械反馈中的弹簧力保持平衡，使错油门的滑阀在平衡力的作用下保持中间位置，将油缸内的油路走向隔断，因此将反馈机构中的活塞稳定不动作，调节汽阀也就保持一定的开度，如突然打破力的平衡使滑阀上移，相应就会使反馈机构中的活塞下移，导致调节汽阀的阀位行程增大，进入汽轮机腔室的蒸汽流量增加，使机组转速升高。