收稿日期:2009211219作者简介:武文斌(19592,男,河北武安人,高级工程师,学士,从事设备管理工作。:100027466(20100220074204烟气轮机的状态监测与故障诊断实例分析武文斌,苗海滨,任新广(中国石油大港石化分公司,天津300280摘要:以某公司2004年催化裂化装置烟气轮机一次典型故障案例的分析和维修为例,介绍设备状态监测技术的应用情况。关键词:烟气轮机;状态监测;故障诊断:TK267文献标志码:BConditionMonitoringandAnalysisofFailure2gasTurbineWUWen2bin,MIAOHai2bin,2(DagangPetrochemical,ChinaAbstract:Thispsafailurediagnosiscaseofstack2gasturbinein2004,theexampleexplainsandmaintainsprocess,equipmentconditionmonitoringapplicationwasintroduced.Keywords:stack2gasturbine;conditionmonitoring;failurediagnosi状态监测技术使得对机械设备的维护由按计划定期维修走向状态、预知维修变为现实,也使机械设备的维护方式发生了根本性革命。状态、预知维修使维护者能够按照状态监测情况及时准备维修部件,安排维修计划,克服了定期维修带来的不必要的经济损失和设备性能的下降。其完善的诊断能力可准确指出故障类型和故障部位,避免了维修的盲目性,缩短了维修工期,为企业带来十分显著的经济效益。我公司自2003年开展设备状态监测以来,关键设备故障率逐年降低。文中以催化裂化装置烟气轮机为例介绍其应用情况。1催化裂化装置烟气轮机简介催化裂化装置烟气轮机拖动的三机组是装置的最关键设备之一,它利用催化裂化装置生产过程中产生的高温再生烟气余热驱动轴流式空气压缩机作功。烟气轮机机组的运行情况直接关系到催化装置的安全运行周期和能耗水平,对保证催化装置正常平稳运行和节能降耗具有重要意义。该烟气轮机由兰炼机械厂制造,型号为YL210000F/1,Ⅱ设计入口温度为660,℃设计出口温度为484,℃设计入口压力0.37MPa,入口烟气体积流量28000m3/h(标准状态,转速5880r/min,功率13930kW。轴流风机由陕西鼓风机厂制造,型号AV56213,风量3000m3/min(标准状态,其出口压力为0.43MPa,功率9040kW。电机由上海电机厂制造,型号为YCH71024,功率6300kW。2烟气轮机状态监测启机波德图是实施设备状态监测中显示振动测点随转速的变化、振动幅值和相位变化的幅频响应和相频响应曲线[1],通过启机波德图可以分析转子系统启机状态。烟气轮机检修后于2004203230投入运行并对其实行状态监测,其在线监测测点布置示意图见图1。从启机波德图(图2可知,烟机第4测点位置1X频幅值最高达60μm,数值偏高,分析认为是动平衡精度略低造成。从一倍频振动趋势可第39卷第2期石油化工设备Vol139No122010年3月PETRO2CHEMICALEQUIPMENTMar.2010知,电机合闸后,在转速达到额定转速后振动趋于稳定,转子初始状态基本正常。加负荷时振动幅值略有波动。2004203231T06:19:20,机组出现第1次严重振幅波动,相位也同时出现变化。2004203231T10:44:20,机组出现第2次严重振幅波动,相位也同时出现变化。机组4个振动测点出现2次严重振幅波动,振动趋势变化显示幅值同时向下变化然后增高,烟气轮机振动值由50μm上升到75μm,同时机壳水平方向的振动值由1414mm/s升高到了21mm/s。1键相测点2、3、45.7、8、9图图2启机时的波德图3振动故障分析及维修3.1烟气轮机轴心轨迹轴心轨迹是轴心相对于轴承座的运动轨迹,它反映了转子瞬时的涡动状况,根据轴心轨迹的变化可以了解和掌握转子的运动状况[1]。由烟气轮机前轴承4个不同时刻的轴心轨迹可以看出,其轴心轨迹紊乱,不平滑,存在许多尖角。烟气轮机前、后轴承1X频轴心轨迹见图3,图3显示烟气轮机前、后轴承轴心轨迹频繁出现正、反进动交替现象。图3说明机组运行非常不稳定。3.2烟气轮机时域波形时域波形是幅值随时间变化的图形,具有直观、易于理解、反映最原始的信号、包含的信息量大等特点[2]。图4是烟机及轴流风机的振动测量位置2、3、4、5、7、8、9、10这8个振动测点的时域波形,由图4可见,其中4个测点位置(2、3、8、10的时域波形显示明显的削波现象。3.3故障诊断绝对振动达20mm/s的现象说明烟气轮机已・57・第2期武文斌,等:烟气轮机的状态监测与故障诊断实例分析经发生过严重故障并处在故障下运行。此外,...