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石油和化工设备
34-■故障诊断
2013年第16卷
凝汽式工业汽轮机真空故障分析及处理
胡泽
(中国石化集团四川维尼纶厂,重庆401254
摘要】四川维尼纶厂27.8MW凝汽式エ业汽轮机运行中出现排汽压力及温度上升、真空変差的故障,经全面排查,找到
了故障原因,正确处理了故障,避免了装置停车的不利后果,保证装置安全运行。
[关键词]凝汽式;工业汽轮机;真空;故障;排除
四川维尼纶厂2008年立项建设年产30万吨醋
机组稳定运行一年后,2012年8月3日,
酸乙烯一体化项目,以天然气为原料,主要工艺27.88MW机组工况开始发生缓慢变化,汽机排汽
装置包括50000Nm3h产氧能力空分装置、10万吨温度由48℃上升至53℃,排汽压力由正常值12kpa
/年乙炔装置、30万吨年醋酸乙烯装置、77万吨/年(a)上升到14kpa(a),凝汽器真空度下降。在
甲醇裝置和10万吨/年聚乙烯醇裝置。空分装置的压缩机负荷不变的情况下,汽轮机冷却水消耗量
原料空气和循环增压空气压缩机,乙炔装置的合增加,蒸汽消耗增加,由107th增加到109th,压
成气压缩机,甲醇装置的合成气压缩机均采用工缩机升负荷困难,此现象还有逐渐恶化趋势;8月
业汽轮机驱动。现以空分装置所配汽轮机(以下6日,汽机排汽温度上升至57℃,排汽压力上升到
简称27.88MW机组)为例介绍凝汽式工业汽轮机18kpa(a),压缩机负荷未增加时汽轮机蒸汽消
运行相关问题
耗增加到I1th,冷却水消耗量大大超过设计值,
1川维278Mwエ业汽轮机配置特点及性能指标若持续恶化,空分装置将停车进而造成一体化项
该机组轴功率27.88MW,采用
台反动凝汽式汽轮机“一拖二”
驱动整体组合式原料空气压缩机和
循环增压压缩机,该机组主机及控
制系统由欧洲某著名公司设计制
造,2011年2月开始单机试车,2011
年8月进行满负荷性能考核,满负荷
考核数据与设计点数据相比,压缩
机排气量比理论计算量低0.99%,汽
轮机蒸汽消耗比设计值大0.89%
实际考核点结果与理论设计值有偏
差,但在合同允许范围内。考虑到
考核时蒸汽压力比理论设计值低
2%,同时因测试时压缩机进气温度(38℃)高于
图1汽机排汽压力及排汽温度趋势图
机组理论设计进气温度(28.6℃),根据分析,空
图例说明:横坐标为时间,纵坐标有两个,
压机吸入温度增加10℃,会造成空压机实际出力
是排气温度,坐标范围:40-70℃;二是排汽压
比理论计算出力下降3.22%,而实测能耗增加不到力,坐标范围:11kpa_(a)-20kpa(a),波动最
1%,还原到设计条件,机组消耗在设计范围内。
剧烈的曲线是排汽压力曲线
“画出音平中单p雪
2川维27.88MW机组真空度下降故障分折
作者简介:胡泽(1970-),男,四川汽州人,1992年毕业于四
川大学化工系,工程师。现在四川维尼纶厂从事空分生产管理工
2.1故障现象
作
第1期
胡泽凝汽式工业汽轮机真空故障分析及处理
35-
从DCS历史曲线可以看出,自8月3日开始,汽轮机排汽压力和排汽温度呈同步上升趋势,8月7日
10:00经处理后同步下降,恢复正常
蒸测C
V3
g
图227.88MW凝汽式汽轮机汽水系统示意图
2.2故障原因分析
T:传热温差。其中传热面积和传热系数与冷
2.2.1首先确定故障原因是凝汽器真空度变差造凝器材质和设计有关,短时间比较不会有明显变
成机组工况恶化,消耗增加。凝汽式汽轮机的化,排汽压力升高相对应的饱和温度升高,对△T
排汽压力主要取决于凝汽器的真空度,凝汽器会造成影响,因此决定加大冷却水量,在冷却水
的真空主要靠冷却水将汽机排汽冷凝下来,使进口温度压カ不变的情况下,从8月4日开始逐渐
凝汽器汽侧形成高度真空;同时用抽气器将排把冷却水量从60oh如大到70omh,到8月6日
汽中的不凝气体抽出。如果不及时抽出,将逐已加大到11000m3h的极限值,但工况并无明显好
渐升高凝汽器内的压力值,导致真空度下降,
转,排汽压力仍然在17kpa(a)左右,凝汽器冷却水
真空度每下降1kFPa,热效率降低1%左右。凝结进出口温差由9C降到5℃左右,传热量Q基本未
器压力为排汽压力与凝结器中不凝结气体压力
变,可以判断冷凝汽换热能力并没有下降,可以
之和,表达式为:Pc=Pa+Ps,其中:Pc、Pa、
确定真空变差的主要原因不是凝汽器能力不够所
Ps分别表示凝结器压力、凝结器中不凝结气体致
压力和排汽压力。
2.,2.3检査抽气器抽气能力
2.,2.2检査凝汽器冷凝能力
本杌组抽气系统设置一台辅助抽气器和两台
本机组凝汽器为双路管壳式表面冷凝器
主抽气器,采用3.6MPa,410℃过热蒸汽作为动
冷却水设计流量为5864m2h,设计进出口压力为力,在机组启动前使用辅助抽气器抽出系统内的
4.5/2.5MPa,设计进出口温度为3343℃,设计温空气,使真空达到启动条件,机组启动后将辅助
差为10℃,根据传热基本公式:Q=KAムT,其抽气器切換为主抽气器,正常情况下主抽气器为
中:Q:传热量,K:传热系数,A:传热面积
开一备。在排除了凝汽器的原因后,怀疑是抽