催化装置烟机的故障分析和诊断

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1、催化装置烟机的故障分析和诊断摘要通过对催化烟机轴振动突然变大的现象进行频谱分析，判断机组故障。振动原因为转子叶片挂的催化剂不均匀脱落，造成了转子的动不平衡，据此制定正确的检修方案，解决了机组的振动问题。关键词烟机振动工频不平衡一、机组概况锦州石化股份有限公司第二套催化裂化装置技术改造工程中的烟机一主风机机组，是由兰州炼汕厂YLE-8000J型烟气轮机、陕西鼓风机厂AV50—15轴流式压缩机、杭州汽轮机厂CP343一1型齿轮箱、哈尔滨电机厂Y/YF800一1一4型电动机和润滑油系统及动力油系统组成。烟机一主风机机组进气流M2100m3/min,进气压力0.27MPa,排气压力0.

2、108MPa,进气温度670°C,排气温度520°C,临界转速24024r/min,I作转速5824r/min,输出功率8377M。二、机组振动测试方案测试仪器为数据采集器DPI500,分析软件为恩泰克预测维修（PM）软件。整个测试系统由安装在机组上的振动传感器、数据采集器、预测维修（PM）软件和计算机组成。测试方法由绝对振动测试方法和相对测试方法组成，如图1、图2所示。图1绝对擁动测试方法图2相对振动测试方法应用预测维修（PM）软件提供对测点数据库的管理，巡检路径的设置，将巡检路径装入数据采集器，由数据采集器将实测数据冋放给计算机，依据实测数据进行处理、分析、比较,对设备的状

3、态做趋势分析和预报并对故障设备进行诊断。振动测点（传感器）布置示意图如图3所示，图中H、V、A分别表示水平、垂直、轴向方向。1囲3拆动涣/bWK图三、振动原因分析(1)故障特点烟机机组扩能改造后于2003年8月17H开午，10月8H烟机南北瓦振幅逐渐增高，虽采取降负荷措施，但振幅一直居高不下。通过对机组各部位的振动进行测试与分析，发现机组振动最大点为烟机水平处，其他点较小。烟机在不同发电负载下运行，各点振动值随负荷升、降无明显变化。烟机轴承座及轴振动幅值为通频值，见表1。烟机轴振动值及轴承座振动幅值日期测点相对振动(轴振动絶对振动(轴承座振动”(mm/s)10月8日IVU982

4、197,52H2V175220210月9日1H1V1297421102H2V1853222.2图4为10M8口烟机振动时轴承座1H的绝对振动频谱图，从频谱图屮可以看岀烟机工频转速(105Hz)时幅值为19nun/So3020_丫105Hz(19.1mm/s)10Ji0-I~~31i02004006008001000图4烟机振动异常期间轴承座1H的振动频谱图分析发现频谱图中只有工频分量，工频幅值约占通频量的81%〜90%。(2)故障诊断根据上述的振动特点和振动频谱的特征进行分析得出以下结论：①由于烟机转子为新换转子，所以烟机转子弯曲的可能性很小；②rh于烟机振动是缓慢增大，因此转

5、子动叶片损坏脱落的对能性不大；③转子动叶片上附着催化剂，催化剂不均匀脱落。最后通过经验断定为原因③。市此判断烟机振动主耍是转子动不平衡引起。(1)拆机检查情况①停车检修，检查静叶片、动叶片堆积的催化剂较以往明显增多，轮盘吹汽孔处堆积黑色界物。整个动叶工作血、背血及2%分叶顶位置聚集大量坚硕的盐及催化剂的混合物；②烟机排气室内表面蒙有一层厚约1.5mm较松散的催化剂。(2)机理分析振动过大主要是山于工艺过程问题。烟机工作介质中含确固体杂质，在叶轮流道内不均匀沉淀，造成转子不平衡。烟机振动主要表现为动不平衡。烟机改造后，烟机轮盘的冷却方式与改造前相比有了很大的不同。改造后蒸汽在一•

6、级轮盘上的吹气量远远小于改造前，大部分的冷却蒸汽进入了一级轮盘和二级轮盘Z间，使得蒸汽对一级叶片上催化剂的吹扫能力大大降低，从而导致催化剂的聚集。二套催化扩能改造后催化剂单耗低，整个旋风系统效率太高,造成烟气中细粉含量增加;另外，原来的冷却蒸汽温度过低，并含有水。综合以上因素可以确定：rh于烟机冷却蒸汽线串入了大量带水的蒸汽，遇高温烟气后在动叶上大量聚集结垢，即“伦盘结焦”，破坏了转子的动平衡。(3)处理①清除烟机转子动叶上的异物；②改造熬汽线，采取措施保证冷却熬汽品质，提高熬汽的温度；③改进吹气方式，增人一级轮盘的冷却蒸汽的吹气量；④增加在线烟机入口烟气的分析仪。检修后的烟机

7、于2003年101月15日开车运行良好。烟机轴承座频谱图如图5所示，从图中看出,工频幅值由停机前的19.lmm/s降到3.09mm/So同时烟机的轴振动也由119um降到27um0烟机机组的诊断与处理获得成功。4二13宀105Hz(3.09mm/s)2・」02004006008001000頻率/Hz图5烟机修复后轴承座1〃的振动频谱图四、结束语检修后的烟机机组运行至今一直平稳。对催化装置烟机机组的监测实例说明，利用预测维修(PM)系统对故障机组进行分析和诊断，找出引起故障的原因、部位，并提出