加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施
李佩
生成PDF 清样下载 引用

复制成功

导出题录

参考文献( GB/T 7714-2015 ) 复制

李佩,. 加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施[J]. 动力技术研究,20221. DOI:10.12721/ccn.2022.159128.
摘要: 在新能源快速发展的背景下,需要重视加氢装置管理工作,以此保证加氢过程的安全性。在加氢装置的管理中,关注对加氢循环氢气压缩机的使用情况,对透平振动问题进行分析,以此寻找相应的处理策略,以此保障加氢循环氢气压缩机的工作状态。因此,本文主要对加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施进行研究分析,旨在通过对透平振动原理进行详细阐述,并提出相应的处理措施,为以后类似的研究提供一些参考建议。
关键词: 加氢装置;氢气压缩机;透平振动;处理措施
DOI:10.12721/ccn.2022.159128
基金资助:

引言:在循环氢气压缩机的工作中,其加氢过程的内部透平状态往往是工作安全性的基本表现。在实际的工作上加氢循环氢气压缩机往往出现透平振动问题,并且伴随着压缩机的使用时间的增长而振动幅度不断扩大,严重影响了实际的正常工作。因此,对加氢循环氢气压缩机透平振动问题进行分析,并找到相应的处理措施,为企业的健康发展提供保障。

一、透平振动分析

(一)振动机理

在加氢循环氢气压缩机的透平振动中,其本身结构需要将气体流体中蕴含的能量转换为机械能。其透平结构作为系统重要的部分,其实际的工作状态关系着加氢操作的实际效果。在压缩机的加氢过程中,透平结构处于高速运转的状态,外界的干扰很容易破坏其稳定性,进而造成透平振动的出现。同时在现有的数据可知,透平振动往往没有明显的规律性,几存在较强的随机性,导致实际的振动问题难以预测。但是,在振动问题中,驱动端的振幅往往大于非驱动端,需要对振动整体成因进行分析。

(二)振动成因分析

在加氢循环氢气压缩机的透平振动中,其成因主要涉及到以下几种。其一,仪器问题。

即,压缩机两侧安装的四个探头可能会出现错误报警,透平自身运行状态不异常,但“振动”问题是由仪器误差引起的。除了涡轮机两侧的探头外,压缩机上的一些传感器故障也会导致这类问题;其二,稳定问题。在实际使用时,压缩机进口蒸汽温度不稳定,蒸汽压力随加氢负荷的增加而变化,同时温度和参数范围会波动,在进口蒸汽温度过低时,转子周围出现冷凝水,也会破坏转子自身结构的平衡,引起振动。这种振动问题与压缩机机本身的工作状态密切相关,当压缩机机低速运行时,冷凝水不能真正影响汽轮机的平衡,而当汽轮机高速运行时,冷凝水会引起剧烈的振动。其三,操作问题。在实际的工作中,加氢负荷的不断提高,加氢循环氢气压缩机任务不断变化,一旦操作员不能根据实际情况对加氢预设值进行及时调节,压缩机的压力与流量存在不匹配,导致透平振动的出现,进而影响设备的整体工作状态。其四,养护问题。在实际的压缩机运用中,养护剂的指标出现问题,导致实际的润滑效果达不到实际的使用需求,进而造成透平振动问题的出现[1]。其喘振与转速关系如图一所示:1.png图一:喘振与转速关系图

(三)实例分析

某炼厂气柴由加氢装置主要运用B4-R2背压式循环氢气压缩机透平,其在2016年之2017年经常出现间歇式振动,每次波动大致持续20分钟,气中体频率由郑家的趋势,严重影响了安全运行。其实际的振动情况如表一所示:

表一:实际的振动情况2.png在基于以上现象的情况下,装置同维修部门进行一起排查,对该振动发生后,将仪表连接变送器,根据其实际的情况可知,机器外部部分不存在问题,同时由于四支探头同时发生振动,其振动幅度校,由于四支探头同时出错频率校,可以排除仪表问题。

对于透平入口蒸汽温度低进行排查,汽轮机的入口蒸汽需保证一定的温度、压力和蒸汽质量,若蒸汽温度偏低,蒸汽在进入透平后经做功会有凝液存在,该透平主要振动在非驱动端较为明显,驱动端振动振幅较低转速低时振动不明显,故一级后蒸汽品质影响相对较小。当达到一定转速后,振动就会加大。经查汽轮机入口蒸汽温度为395至410℃,在整个运行过程中没有变化,查历史记录曲线,在振动时未发现温度较大波动,而厂商的设计最低允许值为390℃。同时发生透平振动之前和当时的趋势和蒸汽温度、压力的波动没有线性管线,可以断定蒸汽温度不是造成振动的原因。为了稳妥对入口管线进行了蒸汽放空提高流量升高温度,但并没有收到效果。

对于蒸汽品质进行排查,如果蒸汽中二氧化硅含量大于二十毫克每升,就会造成转子叶轮结构,但实际的蒸汽排查中,二氧化硅的含量均维持在二十毫克每毫升。

对于润滑油进行排查,润滑油的供油温度意志维持在四十三摄氏度,并且油压没有波动,根据与每周的油品化验可知均无异常。

由于采取以上措施仍然委屈的满意结果,在七月一日的振动高连锁后,该加氢装置被迫进行停车检修。检修下其振动分析过程主要为排除轴瓦间隙过大问题,排除联轴队中不好问题,排除叶轮结垢问题,排除高压侧汽封泄露问题,通过逐层排除检修后,该背压式循环氢气压缩机透平振动不能简单依靠经验与周期平稳进行判断,需要通过按期的检修标准来开展,确保能够尽早的发现问题解决问题,以此保障企业精安全生产与经济效益。

二、处理措施

(一)优化定期检测工作

针对透平的探头监测振动问题,需要优化定期的检测工作。即对探头的工作状态进行控制,通过校正探头的监测精准度,同时根据实际的报警信息数据进行调整,以此规避频繁加氢工作造成的透平振动问题,确保相应工作的正常开展。

(二)优化蒸汽品质控制

针对蒸汽品质与操作问题,需要对信息化建设来提升管理质量。在信息化技术的融入上,对透平入口的蒸汽进行参数检测,通过信息数据运用到蒸汽控制的参数上,不仅优化管理人员的管理工作,同时也能够根据实际的蒸汽阐述对生产过程进行调节,通过对日常参数数据的分析,对相应的振动影响实现更深一步的分析,以此合理规划生产任务,保障操作能够跟上压力与流量,从而降低透平振动问题的出现。蒸汽管理的信息化建设,能够有效的借助信息平台的智能化发展来实现自动调节,确保氢气压缩机的压力与流量相匹配,以此保障透平实际的工作状态[2]

(三)优化养护工作

针对实际润滑油的运用问题,需要优化养护工作来降低透平振动问题的概率。养护工作的优化,需要工作人员进一步完善清理工作,定期的清理来减少结垢导致的振动问题。同时养护工作的优化,可以有效控制润滑油的品质,保障加氢循环氢气压缩机的实际工作状态,为企业的经济效益提供保障[3]。同时大型机组的运行不能够仅仅依赖于经验或者周期稳定进行判定,而导致对于没有明显的异常难以尽早的发展问题,进而导致后续检修养护工作的按年度上升。

结束语:由此可见,在加氢循环氢气压缩机的管理上,需要对现有的透平振动问题进行重视,根据现有的问题采取相应的对策,以此消弱随机振动带来的工作影响。同时在优化振动问题上,需要工作人员加强监测,借助信息化技术的运用来有效管控蒸汽质量,以此保障透平的实际工作状态,为企业的发展提供保障。

参考文献:

[1]孙彦虎.加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施[J].化工管理,2018(24):58-59.

[2]陆宁.加氢循环氢气压缩机透平振动分析与处理措施[J].化工管理,2018(11):214-215.

[3]徐相佩,孙嘉禾,郝丁华,陶军亮,马凌霄,高勇,祁宝忠,冯进宝. 循环氢压缩机干气密封原理及故障分析[A]. 宁夏回族自治区科学技术协会.第十二届宁夏青年科学家论坛石化专题论坛论文集[C].宁夏回族自治区科学技术协会:《石油化工应用》杂志社,2016:3.

[4]贾建红,邵建强,涂利根.汽轮机驱动往复式氮氢气压缩机技术的应用[J].化工机械,2009,36(05):474-475.

[5]杜志永. 大型离心压缩机密封技术研究[D].大连理工大学,2003.