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技術知识

九洲普惠詳析軸流股指配资流量異常成因

概述

  在國民经濟的許多領域中,特别是石油、化工、制冷、动力、采礦和冶金等工业中为了提高工藝氣體的壓力和輸送氣體而廣泛使用壓縮機。在各類壓縮機中,軸流式壓縮機具有效率高、流量大、重量輕、體積小等優点,故在大型石油煉制企业中,催化裂化單元再生器燒焦所需風量大而壓力不高,大多選用軸流式壓縮機。但軸流式壓縮機也存在穩定工作範圍較窄、對工質中的雜質敏感、葉片易受磨損等缺点,所以为了保證軸流式壓縮機組安全可靠運行,要配置高精度的空氣過濾器来滿足機組對壓縮氣體的要求。


1、軸流股指配资的特性

  (1)軸流股指配资入口空氣的溫度、濕度變化對流量的影響符合氣體狀态方程。實際生産中,其變化值也可參考機組喘振線的标定數據進行對比印證。

  (2)由于軸流股指配资主要是依靠葉栅的擴壓作用来提高氣體壓力,氣流沖角對葉栅的性能非常敏感。在實際應用中,一般通過改變靜葉栅角度(即通常所說的靜葉角度)来改變氣流沖角,從而使機組的風量發生變化来調節風量,达到在滿足工藝要求的前提下降低动力消耗。

  (3)軸流股指配资动靜葉片的葉型決定了葉栅的級壓比和效率,決定了股指配资的整機性能。目前軸流股指配资的动靜葉片大多为三元流設計,整機效率較高。但由于精度較高,若外部幹擾因素造成葉片損傷或者葉片結垢即葉型發生了改變,那麼壓縮機的壓縮比和效率就會下降,葉片的結垢問題還會造成軸流股指配资的操作範圍變窄,在極端情況下會影響到軸系的动平衡而造成停機事故。


2、股指配资流量異常現象分析

  2013年1月~2月份長期持續霧霾天氣,洛陽某公司1#催化裂化裝置为再生器燒焦供風的靜葉可調式軸流股指配资(工藝編号:3#主股指配资組)在靜葉幾乎全開的狀态下風量日趨變小,且每天伴随着氣溫的變化,風量波动幅度超過正常值。为了防止機組喘振,不得不降低股指配资出口壓力来控制機組的喘振餘量,從而導致再生器的壓力過低,燒焦效果變差,産品分布惡化,裝置指标和经濟效益下降。若機組工況進一步惡化,很可能造成裝置大幅降量甚至緊急停工。

  为了判斷機組運行工況的變化趨勢,對機組入口溫度、流量、靜葉開度和出口壓力等主要參數從1月份至2月初的運行趨勢進行了彙總分析,在入口溫度0~10℃變化範圍不大的情況下,1月19日前入口風量平均值大約为2450Nm3/min,2月初逐步下降至平均2350Nm3/min。1月19日前股指配资出口壓力能夠維持在0.23MPaG,随後即使不斷開大靜葉角度,風量沒有上升反而下降,2月初逐步降至0.2~0.21MPaG。这說明和正常情況相比,開大靜葉角度對風量的提高已经失效,在靜葉角度保持接近全開的情況下,風量和出口壓力均出現了大幅下降的現象。從整機性能来講,股指配资的能力嚴重下滑。

  在氣溫變化較快和靜葉微調時,風量出現了突降突升的異常趨勢。通過軸系的監測數據發現主股指配资的振动值也出現較小範圍的波动,以出口振动值變化較明顯。这說明外部因素已经嚴重幹擾到風量的穩定。但風量的突降之後能夠迅速恢複,就比較難以理解。若是动或(和)靜葉片結垢造成葉片的葉型改變。則風量的突降之後迅速回升較容易理解,但結垢能否造成風量的幅度突降突升需要進行考證。


3、機組檢修及主因确認

  通過以上分析,雖然無法最終确認原因,但無論是靜葉調節系統的問題還是葉片結垢的問題都需要停機檢查和檢修,因此在做好備用的1#主股指配资組試運工作後,于2013年5月14日将3#主股指配资組切至1#主股指配资組運行。随後,在3#主股指配资組無負荷的情況下對靜葉調節機構進行調試,調試結果为能夠在正常範圍内动作,但存在动作滞後的現象。次日對3#主股指配资組進行解體檢修。

3.1 機組解體檢查情況

  (1)入口導葉和一、二級靜葉結垢較为嚴重,尤其是一級和二級靜葉的迎風面結垢非常厚且表面凹凸不平,靠近機組里側比外側結垢嚴重。從流动特性来分析,由于機組外側氣流的圓周速度較高,故外側結垢較薄;在靜葉接近全開位置時,由于迎風面結垢較厚且表面凹凸不平,導致氣流在葉弧處的正沖角度不一致,導致氣流旋渦的産生,流动方向較为發散,形成二次流,造成股指配资能量損失加大,效率下降和風量的劇烈變化。由于存在多級动靜葉片,故存在疊加放大的作用,但以端部基元級即第一級最为嚴重。因此,從葉片的原始葉型和目前的葉型對比来說,原始的动靜葉片均为三元流設計,葉片呈現較为完美的流線型弧線。而葉片結垢後葉片的弧線将不在是光滑的圓弧過渡或者說不是流線型。當氣流沖角發生變化并且在葉弧處的沖角不一致時氣流的流动方向發生了較大改變,表現出風量的劇烈變化。

  (2)一級动葉受力面的結垢比葉背弧結垢嚴重,受力面的葉根結垢嚴重,葉頂則基本沒有結垢,同樣說明了因機組外側即葉頂的線速度較高,故越靠近葉根則結垢越嚴重。同時由于受力面存在較大的正壓力,高速行進中的黏性物質黏結在在葉片的受力面上,而葉背弧正壓力要小得多而僅是在正沖着氣流的葉片邊緣上附着。由于动葉片與氣流之間的相對速度要比靜葉片與氣流之間的相對速度大,故靜葉片要比动葉片結垢嚴重得多。

  (3)靜葉片的轉軸處也存在積灰或結垢現象。考慮到3#主股指配资組從1989年投用至今,靜葉片轉軸處的石墨軸承一直沒有更換過,因此将轉軸和石墨軸承解體,發現石墨軸承存在磨損導致轉軸和石墨軸承之間存在縫隙,超過允許值,從而为灰塵和水汽的侵入創造了條件。随着濕灰塵長時間的沉積導致靜葉活动不靈敏。

  通過以上檢查情況和分析判斷,可以确定:導致風量異常波动、壓縮機壓比下降、效率降低的主要原因是动靜葉片結垢。

3.2 結垢物質化验分析情況

  對結垢物質進行取樣,在化验分析時考慮到周邊環境大氣中可能産生的污染源和化验分析的方法,以确認有機物和無機物的比例为目标進行化验。化验結果顯示,結垢物質中90%以上的成分能夠燃燒,殘留的灰分小于10%。因此,根據企业生産性質和周邊環境推斷:結垢物質中存在微小的焦粉、煤粉、重質油氣等有機物,同時存在少量無機物粉塵。


4、結語

  为了避免出現同類事故,應從檢修質量、入口過濾器維護和環境治理等方面做好防範措施:

  (1)機組檢修時應盡可能将機組入口管道、機組内部構件清洗幹淨,确保动靜葉片上沒有污垢。

  (2)檢修時确保各運行機構动作靈敏到位,同時盡可能提高动靜葉片本身的光潔度,降低固體顆粒附着的機率。

  (3)空氣入口過濾器的過濾精度要适中并提高過濾效率,減少固體顆粒的攜帶量。當遇到霧霾天氣時,應及時更換過濾器濾芯,不得犧牲過濾效果来提高風量。

  (4)加強周圍環境污染的治理工作,減少大氣中顆粒物的含量。


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