透平空压机轴振高连续停机故障原因研究和处理

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1、透平空压机轴振高连续停机故障原因研究和处理　　【摘要】本文详细阐述了邯钢能源中心第一空压站2#高压机由于轴振高造成多次停机的故障现象，通过对DCS通讯系统和空压机本机主机PLC控制程序进行改进，综合分析逐步采取措施查找原因，消除了电网波动对空压机的影响，保证了设备的稳定运行。【关键词】轴振控制系统PLC改进1引言9邯钢能源中心第一空压站负责为厂区各生产工序提供压缩空气。低压系统配备3台透平机，高压系统配备一台空压机，基本满足用户需求。随着我厂生产规模的扩大，各工序对压缩空气的需要逐步增加，原设备能力不能满足系统需要，因此新增加一台高压空气

2、压缩机，型号为TA9000压缩能力为250NM3/min.。2013年1月底投入运行，在投产后的4个月中，受一级轴承振动高的影响共发生停机事故5次，停机原因都是一级振动高超出TRIP值，由于机组是新投运设备，根据能够引起一级轴承振动高的原因进行了多方面分析，从机械、工艺、测控各方面进行检查，并采取了针对性的预防措施，但一直没有找到停机的真正原因，直到通过对本机的PLC系统进行优化改进，增加了数据上传功能，并在控制中心DCS中对相关运行参数进行了分析，发现了引起事故的原因，并进行了实际验证，最终找到了真正引起机组振动的真因并解决。2负荷控制

3、原理TA9000离心式空压机是一种无油空气透平机，控制系统采用就地PLC控制，控制器的主要组件安装在压缩机的一个控制箱内。分二个主要部分：用户显示操作界面和内部主控PLC模板，该系统是空压机整体的标准配备，就地控制可以实现快速的反应时间、更精确的可靠性以及减低能耗。该型号压缩机有四种负荷控制模式，本机的负荷控制模式采用自动离线控制方式。2.1控制方式使用自动离线控制模式时，压缩机对进口阀进行调节，以满足压缩机到达系统压力设置点.使电机负载在最大负载设定值以内，如果需求量较低，控制系统将进行节流使压缩机运行点到达喘振控制偏移线.到达此点后，

4、控制系统将调整进口阀以压缩机实际的系统压力增加到系统压力偏移点。如果压缩机输出仍然超过其需求，控制系统将开始进行放空控制，回路控制放空阀，如果放空增大到出口逆止阀关闭，压缩机将会卸载，一旦系统压力降到初始系统压力设置值，压缩机将自动重新加载。9自动离线控制模式设定点有：自动离线控制模式设定点；最大电机电流或功率；需要的系统运行压力；在给定的压力下的最大可节流点；放空控制时的系统压力值。2.2控制步骤（见图1）在加载程序中，进口阀打开，使之在最大的流量和功率（点1）下，以达到系统压力设置值。如果压缩机输出超过需求，进口系统压力控制回路，调节

5、进口阀至喘振控制偏移线.（点2）。如果压缩机输出仍然超过需要，进口喘振回路调整进口阀允许系统压力增大到系统压力偏移点（点3）。在此点（点3），控制切换至放空系统压力控制回路.此控制回路开始调节压缩机放空阀，如果放空阀打开至放空逆止阀关闭，离线控制首先全开放空阀后关闭进口阀来实现卸载。（点4）当系统压力下降至最初系统压力设置时，压缩机自动重新加载。2.3进口阀控制9PLC控制系统通过5个独立的回路进行有载控制，每一个回路调节压缩机进口阀或者是放空阀并对相关设置点作出反应，本系统采用压力控制模式。电机电流的大小表示压缩机负载，进口导叶打开时电

6、流将增大，最大负载设定点限制了进口导叶的开度以避免电机过电流运行，进口导叶由此回路的调节参数控制.根据控制设置点和控制回路的值来调节压缩机进口阀.每一个控制回路不断的监测压缩机的状态和与其相关的设置点，PLC给进口阀发送开与关的信号，保证维持系统要求压力，同时防止压缩机喘振.进口阀的动作由每个控制回路的可调整的调节参数控制.每个控制回路自动转换，以保证特定时间只有一个控制回路起作用.2.4进口最大负载控制回路电机电流的大小表示压缩机负载，进口导叶打开时电流将增大，最大负载设定点限制了进口导叶的开度以避免电机过电流运行，进口导叶由此回路的调

7、节参数控制.进口系统压力控制回路此控制回路会尽力保持系统压力与系统压力设定点一致，进口阀将依已在此控制回路建好的参数进行调节（如表1）。3跳机原因分析及制定方案3.1原因分析（1）机械系统，轴承或者轴瓦磨损，机体和管路的连接产生应力，底座基础不牢固，产生松动而发生共振现象；（2）工艺系统，入口空气过滤器压差大，或者不稳定造成气流的冲击，过滤效果不好，造成叶轮脏污产生转子不平衡振动；（3）测控系统，振动探头性能差，接头松动，振动传感器信号异常，PLC模块测量通道软故障，系统电源电压波动。3.2方案制订9机械系统方面，首先在机体外围查找，管路

8、连接检查，消除管道安装的应力，应用专业测振仪对机体的各个部位进行测量分析频谱，在工艺方面，检查入口空气过滤器滤筒的使用情况，有无损坏，运行时的差压大小，或者不稳定造成气流的冲击，打开入口管路，