焦化气压机组常见故障原因分析与处理解读.doc

焦化气压机组常见故障原因分析与处理 张印国 （中国石化股份有限公司沧州分公司 炼油三部） 摘要：通过焦化装置气压机组运行过程中出现的故障现象，分析出产生故障的原因，并给出操作性很强的解决措施，同时对职工的培训资料也是一种有效补充。 关键词：气压机、汽轮机、真空度、反飞动、喘振 1 机组概况 1.1焦化压缩机为2MCL457—34型，输送介质为富气。压缩机由二段七级组成，气体经第一段压缩后进入第二段前，流经中间冷却器进行冷却。压缩机由凝汽式汽轮机（NK25/28/12.5）驱动，主要负责压缩焦化富气，平衡系统压力。压缩机与汽轮机之间用挠性叠片式联轴器连接。主要参数如下： 1.2压缩机参数 设计性能 正常点/设计点 额定工况点 介质 富气 富气 平均分子量M 27.263 24.73 进口流量Nm3/h 4980 6000 进口压力MPa（A） 0.14 0.14 进口温度℃ 40 40 出口压力MPa（A） 1.3 1.3 出口温度℃ 144.2 152.8 轴功率kW 709 832 转速r/min 11689 12632 第一临界转速 r/min 4637.5 第二临界转速 r/min 16500 1.3汽轮机参数 形式：冷凝式 型号：NK 25/28/12.5 额定转速：12632 r/min 跳闸转速：14590 r/min 进汽压力（正常/最大）：1.1/1.2 MPa（A） 进汽温度（正常/最大）：220/240℃ 输出轴功率（额定）：915KW 转速变化范围：（9474—13264）r/min 排汽压力：0.008 MPa（A） 1.4从焦化分馏塔顶出来的富气经压缩机入口分液罐分液后，进入压缩机，压缩升压到1.2MPa进入吸收稳定系统。机组富气工艺流程如下： 2 机组故障分述 2.1机组联锁故障 2.1.1原始设计核对过程中，在考虑机组运行安全的前提下，取消了机组轴温、轴振动等多个联锁停机项目。只保留了八个联锁停机参数，分别是润滑油总管压力、密封油高位罐液位、汽轮机轴位移、压缩机轴位移、汽轮机排汽压力、汽轮机跳闸转速、紧急停车、富气中间分液罐液位（后来也被取消）。 2.1.2摘除富气中间分液罐液位的联锁。机组运行初期，由于中间罐假液位，造成联锁停机两次。考虑到工艺富气入口有分液罐，机组前后有多处分液包，不容易在短时间内液位超高。在维修仪表的同时，提出了摘除联锁的申请，保留液位报警开关，最终得到了上级的批准并顺利实施。运行10年多以来，液位情况一直保持稳定。 2.1.3改造密封油高位罐液位的联锁。按正常的设计思路，封油高位罐液位降低时，应该先报警并联锁启动备用泵，如果液位继续降低，会造成PLC联锁停机。实际运行过程中，由于封油高位罐体积小、报警与联锁的两个给定值相差较小，再加上部分仪表元件的滞后，两次发生液位低联锁停机，而备用泵仍没能自启动。根据这种实际情况，与仪表、DCS等一起重新更改了控制方案，把备用封油泵的自启动作为另一个停机的必要条件，这种“一托二”的设计经过实践证明确实很有效果。 2.1.4给汽轮机排汽压力引出导管增加伴热措施。气压机的厂房是开放式的，北方冬季温度过低时会造成汽轮机裸露的排汽压力导管冻凝，仪表指示失灵，造成机组联锁停机。为改善这种情况，采取了增加蒸汽伴热的措施，问题也迎刃而解。 2.1.5联锁问题是保障机组安全运行的关键问题，通过以上的措施整改，故障全部得到了有效的解决。改造至今，运行状况良好，没有再发生因仪表假信号造成联锁停机的事件。 2.2 机组出现类似喘振的转速摆动 2.2.1通过查阅资料[1]得知：汽轮机转速摆动分三种类型，即连续摆动；在一定负荷区域内的摆动；运行方式变换时的摆动。 2.2.2机组普通喘振的原因与处理：喘振原因包括富气入口流量低于最低流量；富气出口压力高；富气质量变轻；开关阀门太快，如放火炬阀，反飞动阀；装置切断进料等。一般的处理方式包括：入口压力低时，用反飞动阀调节流量；若入口压力高时，则需提高转速，同时用反飞动阀调节流量；稍开出口放火炬阀降低气压机出口压力维持运行；开关阀门不宜太快；装置切断进料要把机组先切除系统，视情况做停机处理。 2.2.3转速摆动显然不同于普通的喘振，它的出现没有严格的周期规律，现象表现就是瞬间（几秒钟）转速发生100—200转的变化。如果人员站在机组附近，能听见明显的运转声音变化。在原因分析过程中，逐步排除了液压调节系统油压波动过大—油泵自身性能、油系统混入空气，由于空气的压缩和膨胀作用也会导致油压波动、调速油系统中压力调节阀与执行机构故障、调速油系统中蓄能器失灵（如皮囊压力回零或者皮囊本身破裂等）、焦化入口富气中氢气组分超高等故障原因。当时采取的临时措施包括：尽量控制排汽压力PIA