YL—15000A型烟机转子不平衡故障的分析及诊断

【摘要】烟机是流化催化裂化再生烟气能量回收系统的关键设备，是一种非常重要的节能旋转机械。状态监测的任务是掌握和了解设备的运行情况，包括对机组进行监测、测量、分析的判别方法，结合系统的历史和现状对设备状态进行评估，以此来判断设备是否处在正常或非正常狀态。因此对烟机进行设备故障诊断，可以根据故障发展趋势进行预测，发现设备存在的早期潜在故障，为烟气轮机的长期平稳运行提供了可靠的技术保障。利用频谱分析法对某炼化企业的烟机转子轴系振动异常波动情况进行分析，并成功诊断了振动异常的原因。

【关键词】频谱分析法；转子不平衡；烟机；设备状态监测

一、设备故障诊断技术

设备状态监测是指通过监视检测、判别分析的方法掌握和了解设备的运行状态，包括了使用监测分析方面的仪器（在线或离线），对运行设备的状态做出一个判断，如果有异常数值出现可以及时做出报警，并进一步通过频谱进行故障分析，为设备运行状态提供信息和数据。状态监测与故障诊断技术由来和发展与故障损失和设备维修费用有着密切的相关，而状态监测诊断的价值则是有效地减少了设备故障维修费用。具体可以包含以下几个方面：首先发现故障的早期故障征兆，可以及时采取应急措施，减少和避免重大事故的发生；其次如果发生了故障，状态监测系统能够自动记录并保存整个故障过程的信息，以便之后对故障原因进行详细的分析，避免同类事故的再次发生；最后通过对设备故障频谱和趋势的分析，揭示故障的产生原因、危害程度和损害部位，为设备停机检修提供了合理的科学依据，由此带来的好处是延长了机组的运行周期，降低高额的维修费用；为改进设备的设计、了解设备的性能，提高制造和维修水平提供了理论依据和指导方向。所以状态监测诊断技术在分析、预报故障方面起到了积极的作用，减少了重大事故的发生。

二、烟气轮机

烟气轮机做为催化裂化装置的关键设备，其设备功率不但在催化裂化装置里，而且在炼油化工各生产装置中一般都是最大的，烟气轮机运行工况极其苛刻，其介质是温度高达近700℃且携带一定催化剂粉尘的高温催化烟气（由于工艺条件不同，烟气中有的工况下是富氧条件，有的时候是含有一定量CO的贫氧条件）；除个别设计外，常规设计烟气轮机均是做为原动机驱动催化主风机组组成能量回收机组，机组配置有三机组、四机组两种形式，目前三机组配置为最常见形式。烟气轮机在催化裂化装置中除了用于回收大量高温烟气的温度能和压力能外，更关键的作用是协助实现控制稳定反再系统的整体压力平衡，负责实现稳定向反再系统输送主风，保证反再系统的稳定运行，当烟气轮机出现故障后，催化裂化装置一般只能大幅度降量操作甚至被迫停工，这对整体装置的安全运行、装置总体能耗指标控制均有严重影响。目前，我厂采用S8000在线网络式监测分析系统，能将机组的操作维护数据，机组结构特性数据与振动数据结合在一起进行分析，提高结论的准确度。由此必将进一步提高监测管理水平，使机组维护更具有科学性，为企业做出新的贡献。

三、烟气轮机案例诊断

1.事故经过和过程分析

由于晃电事故，导致烟机在2016年2月13日停工，于2016年2月29日起机。通过在线监测系统s8000发现机组起机后烟机侧振动值偏高各个点达到了：XIA1801A 46.3um、XIA1801B 33.5um、XIA1803A 19.7um XIA1803B 25um，如图所示现在的振值远远高于之前正常运行振值，从S8000系统波动振动的图谱上看振动主要集中在1倍频上。

根据烟机的机构和设备特点分析，整个过程中烟机转子的平衡精度发生了改变。烟机在长期的运行中有一定的不平衡量，但不足以影响机组的正常运行，在长期的生产运行中烟道里面的催化剂和烟尘杂质均匀的贴附到烟机转子上，弥补了烟机转子的不平衡情况，使得转子的平衡精度发生了好转，所以烟机一直处于平稳的运行状态。但是这种运行情况是不稳定的，当晃电事故发生之后，随着烟机的停止，附着的垢就会出现局部脱落，打破了原来的这种平衡，从而影响烟机转子的动平衡精度，于是出现起机之后烟机振动值升高。

四、结论

烟机的设备故障分析诊断是一个多学科的、多领域的科学技术，对其研究和实践将是一个长期的探索过程。在线监测系统S8000的使用和安装可以指导生产运行，确保机组随时处于良好的运转状态；为故障的分析和诊断提供了根据，减少了不必要的停机检修。频谱分析诊断是一种有效的故障诊断方法，能够辨别出转子不平衡等故障。转子的不平衡现象与转频有直接关系，烟机的平衡度会随着附着颗粒的增加或减少而发生改变，但是这样的状态是短暂的并且容易对机组的运行产生影响，因此我们需要加强对机组监测，防止附着物的突然脱落，而引起机组出现振动波动导致的连锁停机。

参考文献

[1]沈庆根，郑水英.设备故障诊断[M].北京：化学工业出版社，2005.11.

[2]张碧波.设备状态监测与故障诊断[M].北京：化学工业出版社，2011.4.

[3]解金柱，王万友.机电设备故障诊断与维修[M].北京：化学工业出版社，2010.

作者简介

张哮：1988，男，黑龙江大庆市人，民族：汉职称：助理工程师，学历：本科。研究方向：设备状态监测。