包忠臣

（中国石油大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

催化装置烟气轮机组的维护与故障处理

包忠臣

（中国石油大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163711）

烟气轮机是重油催化装置重要的能量回收设备，烟气轮机的运行状态直接影响催化装置的长周期运行。文中对装置烟气轮机发生过的故障进行分析，阐述了烟气轮机引起故障的原因及解决故障所采取的相应措施。

烟气轮机；主电机；联锁停机；热力管道；转动不平衡

某催化装置的烟气轮机的主风机组是由3个机组组成，即烟气轮机，轴流风机和电动机。烟气轮机为YLII-8000A型双级烟气轮机，为轴向进气，垂直向上排气，双级悬臂式的结构。主要由进气导流锥、转子组件、进气机壳、排气机壳、过渡机壳、轴承箱、轴承、底座、轴封系统等部分组成［1］。

1 故障现象及处理措施

1.1 主电机失电

在3机组正常运行时，主电机由于综保故障突然失电。此时，3机组处于用电状态，即轴流风机的功率是烟气轮机和主电机做功之和。3机组并未停车，机组转速正常，烟气轮机和轴流风机的振动、轴位移以及轴瓦温度都处于正常范围。由于电机在三机组中有控制机组转速的作用，因此机组在电机跳闸的情况下运行存在飞车的风险。

当烟机转速为＜5 700 r/min、轴流风机静叶为＞22°、电机跳闸这3个条件同时满足时，机组才能停机。

当主电机失电后，3个条件已经满足2个条件，电机跳闸和轴流风机静叶＞22°，如果再满足第3个条件，机组将联锁停机。避免机组紧急停机对反应再生的操作影响，将该联锁摘除，启动备用主风机，切换备机并网，将主机切除系统正常停机［2］。

1.2 烟机入口管道热膨胀

装置烟气轮机开机后，通过检查烟机入口管道发现，管道与平台板有顶碰现象，立刻处理平台板，使整条热力管道处于自由状态，消除热应力。处理后再次开机，烟机振值平稳正常。

烟机入口DN1200管道的膨胀收缩量以及管道的自由伸缩状态一直是影响烟机正常开机的重要因素，烟机入口管道的膨胀不均、伸缩量不够、自由伸缩状态受限均能导致开机过程中烟机机体受力，最终导致开机过程中机组振动增大［3］。

由此可见，烟机入口管道的热膨胀对烟机产生了较大的影响。为了保证烟机运行正常，并且量化考察烟机入口管道的膨胀是否均匀，具体的做法是：以固定的平台及钢结构为参照物焊接标尺，对现场标尺进行实际读数，在开机、停机以及预热过程中，详细记录管道的膨胀数据，形成数据表生成曲线，观察变化趋势，向钢梁对管道滑柄起到限位作用，由于管道膨胀原因，南侧滑柄顶至钢梁，并且钢梁存在一定受力弯曲，存在明显受力，管道冷却或受热发生位移过程中，出现明显的卡塞，该次检修将滑柄利用千金顶分开，将两侧的接触位置进行打磨光滑，并且涂抹液态铅粉进行润滑，从1#～5#标尺膨胀均匀量查看，打磨并涂抹润滑剂对该点摩擦、卡塞问题得到解决。并以此建立原始数据，对今后的开停机管道膨胀提供参考。

因此，在机组开机前，要查找原设计图纸，核对好短节弹簧吊挂的刻度。按照设计要求调整好弹簧吊挂，使烟气轮机与入口短节处于自由状态连接，从而保证机组的正常运行，烟机运行过程中入口短接两处吊挂存在一定问题，见图1。

图1 烟气轮机入口短节弹簧吊挂

从图1可见。右侧吊挂顶部存在明显的吊杆弯曲情况，右侧吊挂顶存在严重松弛，此两处吊挂存在的问题与历次烟机开机过程中频繁的切割、焊接有关，同时入口管道膨胀量大吊挂安装后出现松弛，无法调整。该次检修，对右侧吊挂进行更新，对两处吊挂下部安装调节杆，烟机预热过程中进行紧固，保证弹簧吊挂的受力，保证烟机热态时短节重量作用于弹簧吊挂，减少短节对烟机机壳的受力影响［4］。

1.3 烟机双级叶片间辐板催化剂块堆积

机组在平稳运行了20 d后，径向振值再次出现大幅度波动，超过报警值。从状态监测的频谱上看，显示为1倍频振动，即转子动不平衡，基本可以排除汽封碰磨现象。

针对这种现象，经分析，可能是烟机转子两级轮盘之间辐板内粘结的催化剂块突然破碎，造成振值突变。机组停机后发现，烟机转子两级轮盘之间辐板内存在大量粘结的催化剂块。印证了停机前对振值突增的判断，见图2。

图2 烟气轮机两级叶片间催化剂块堆积

烟机解体后现场对烟机动、静叶及轮盘进行查看，从烟机轮盘的颜色及紧固螺母的颜色分析，烟机轮盘无局部过热的情况发生，对烟机级间及叶根进行详细查看，未见明显的磨损迹象，可以判定烟机运行过程中烟机动叶组件与静叶组件以及气封组件无碰磨发生［5］。

2 结束语

通过对发生在催化装置主风机组的3起典型的故障的分析，找到了引起设备发生故障的原因。

主电机在失电状态下，机组将联锁停机的3个条件已经满足2个，因此机组在该情况下运行存在飞车的风险。必须将该联锁摘除，启动备用主风机。烟机入口管道对机组振动的影响主要是热力管道的热膨胀和烟机入口短节重量作用于烟机，给烟机运行带来影响。烟机双级叶片间辐板催化剂块堆积，可以对二级转子辐板进行车削得到有效解决。

［1］刘孟德.催化裂化装置烟气轮机故障分析及处理［J］.石油化工设备，2010，39（3）：19-22.

［2］石胜才.催化裂化装置双级烟气轮机振动原因分析及解决措施［J］.工程技术，2012（1）：46-47.

［3］尹勇，岳东利.重油催化装置烟气轮机长周期运行途径探索［J］.炼油与化工，2004，15（4）：36-37.

［4］嵇岳明.确保烟气轮机长周期运行的措施［J］.炼油技术与工程，2010，40（6）：47-49.

［5］李玉超.催化裂化装置中烟气轮机长周期运行问题研究［D］.北京：北京理工大学，2016.

Maintenance and fault treatment of flue gas turbine of catalytic unit

Bao Zhongchen
（Oil Refinery of PetroChina Daqing Petrochemical Company,Daqing 163711,China）

The flue gas turbine is the important energy recovery equipment of the heavy oil catalytic cracking unit,and the operating status of the flue gas turbine directly affects the long period operation of the catalytic cracking unit.This paper made analysis to the faults happened in the flue gas turbine of this unit,and expounded the reason for flue gas turbine causing fault and the corresponding measures for solving fault.

flue gas turbine;main motor;interlocking shutdown;heat pipe;rotating unbalance

TE96

B

1671-4962（2017）06-0059-02

2016-03-10

包忠臣，男，高级技师，1994年毕业于大庆石油化工总厂职工中专炼油工程专业，现从事炼油重油催化装置操作工作。