浅谈济钢1750高炉透平机转子积盐故障

董庆

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东 济南 250101）

生产实践·应用技术

浅谈济钢1750高炉透平机转子积盐故障

董庆

（山钢股份济南分公司炼铁厂，山东 济南 250101）

通过对济钢1号1750高炉TRT透平机的停机现象进行分析，在未发生机械故障的情况下逐项排查故障原因，最终确认转子动叶片积盐是造成机组振动过大的原因。

透平机 积盐 轴振

济钢1号1750高炉TRT透平机转子由一、二级动叶及盘车齿轮等部件组成，透平机进气端为一级动叶，排气端为二级动叶。透平机转子与发电机连接为刚性连接，均匀分布12个高强螺栓。透平机轴瓦由支撑轴瓦及贝斯式推力轴瓦组成，润滑油由螺杆泵循环加压供给。

1 透平机轴振动过大分析

济钢1号1750高炉TRT透平机于2015年7月7日23：08因震动过大报警自动停机，后冲转试车正常。7月9日23：48—01：20，因透平机轴振动信号报警导致自动停机发电解列，经检查后重新冲转并网正常。7月12日下午14：00左右，1号TRT透平机振动位移突然从80 μm左右增加至140 μm，接近160 μm跳机值。通过检查机组轴振曲线观察确定叶片未发生断裂，从以往运行经验来讲，断叶片的轴振曲线是接近垂直升高，而本次轴振曲线为均匀升高（如图1所示）。另外利用精密测振仪器测量机壳振动并未发现振动幅值有明显升高。综合以上情况，在结合近期1号1750高炉煤气成强酸性，最终得出导致转子震动过大的原因是叶片结垢后震动脱落，最终导致转子动不平衡故障。夜间21：15左右，透平机按正常程序停机开始煤气置换和降温，准备36 h计划检修。7月13日14：00左右，透平机大盖打开，现场检查确认振动原因为二级叶片富集氯化物过多。因此1号TRT透平机四个测点轴振过大的主要原因是动叶片富集氯化物过多。具体表现振动变大的主要原因是，6月27日1号，1750高炉荒煤气温度由180℃下降到150℃左右；6月29日，1号TRT水封水pH值开始呈酸性，由7变为6→3→1，此后，pH值反复变化；7月1日10：00，透平机振动开始呈上升趋势，最高到58 μm，当时煤气温度有变化，随后逐渐趋于稳定。由于pH值变小，导致煤气中氯离子含量变大，部分氯化物（主要是氯化铵）富集在转子上，温度发生变化时部分脱落，破坏机组原有的平衡，导致振动过大。另一个原因是这两次停机，停机过程中过临界转速时振动大，使部分富集在转子上的氯化物脱落。基于以上两种原因造成转子不平衡，从而振动大造成保护停机。

图1 透平机轴瓦轴振动位移

2 透平机转子积盐分析

7月2日，对三座高炉的高炉煤气水封水降温前和降温后的pH值变化和酸根离子进行了检测，结果见下页表1。

从表1可以看出，酸根离子变化越大，煤气水封水pH值越低，由此可以判断造成煤气水封水pH值异常的主要酸根离子为Cl-和SO42-。它们在炉内的反应为：，此反应在 100～ 600℃内进行。

表1 济钢高炉煤气水封水成分表3

炉内具备这个温度条件区域集中在高炉中心部位，如果中心部位的矿石量比较大，此反应大量进行的条件就具备，无中心加焦模式中心的矿石量要大于中心加焦模式，这也能够解释为什么两个无中心加焦的高炉（1号1750高炉和3200高炉）煤气水封水pH值异常情况比有中心加焦（3号1750高炉）严重得多。

温度低于120℃，发生HCl+NH3=NH4Cl反应，形成NH4Cl晶体，与煤气中的细粉尘颗粒黏附到TRT静叶上形成黏结物，容易造成透平机异常震动停机。转子叶片积盐情况（如图2所示）。

图2 透平机转子二级动叶积盐情况

3 结语

此次济钢1号1750高炉TRT透平机在正常运行的情况下突然震动过大超过报警值导致停机，通过综合分析机组轴振曲线、机组壳振数据、机组所处工艺环境，最终确认转子动叶片积盐是造成机组振动过大的根本原因，为日后TRT透平机组稳定运行提供宝贵的经验和故障分析方法。

（编辑：张伟）

Analysis of Salt Deposit Failure of Turbine Rotor in 1750 Blast Furnace for Jinan Iron and Steel

Dong Qing
（Ironwork in Jinan Filiale of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250101）

By downtime phenomenon analysis of Jigang No.1 1750 blast furnace TRT turbine，this paper identifies the cause of the problem one by one under the condition of no mechanical failure，finally confirms rotor blade salt deposition is the root cause of over vibration.

turbine，salt deposit，shaft vibration

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.32

TF325.6

A

1672-1152（2015）06-0088-02

2015-09-30

董庆（1987—），男，从事机械设备维护工作，助理工程师。E-mail:340451818@qq.com