汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在線清洗方法

鄭天一，羅楠，謝忠旭

（1.大慶煉化公司聚合物一廠機(jī)動(dòng)設(shè)備科，黑龍江 大慶 163411；2.浙江恒逸工程管理有限公司文萊二期技術(shù)組，浙江 杭州 311200；3.遼寧省大連市長興島恒力（大連）煉化有限公司設(shè)備部，遼寧 大連 116300）

1 背景技術(shù)

壓縮機(jī)組是煉油廠臨氫裝置的核心，用于反應(yīng)器氫氣循環(huán)、外送，由于壓縮機(jī)價(jià)格昂貴，通常是單機(jī)配置。汽輪機(jī)一般采用中壓蒸汽驅(qū)動(dòng)，蒸汽來自電廠，電廠為保證鍋爐爐水合格，需加入磷酸三鈉，通過定期和連續(xù)排污方式確保蒸汽合格。但即使蒸汽符合國標(biāo)，蒸汽中仍不可避免地帶有微量鈉離子和二氧化硅；石化裝置一般長周期運(yùn)行，汽輪機(jī)組在連續(xù)運(yùn)行中，蒸汽中的鈉、鈣、鎂離子和二氧化硅在轉(zhuǎn)子葉片和噴咀表面慢慢積累結(jié)垢，最終導(dǎo)致機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)變差。機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)變差的主要表現(xiàn)是：一是轉(zhuǎn)速上不去，蒸汽耗量增大，效率下降；二是汽輪機(jī)輪室壓力升高，循環(huán)氫量下降，對反應(yīng)及加熱爐造成嚴(yán)重的不良影響，制約了裝置的高負(fù)荷生產(chǎn)，給加熱爐的安全帶來重大隱患。

所以，汽輪機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，裝置將被迫停工。因汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)垢檢修需整體拆缸，清洗后做動(dòng)平衡，因此，檢修作業(yè)時(shí)間需7～10天，給生產(chǎn)造成了重大損失。

2 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子在線清洗方法

為了減少停工時(shí)間，汽輪機(jī)主蒸汽入口管路上配置減溫器，減溫介質(zhì)采用除氧水，并用控制閥控制進(jìn)入主蒸汽線的除氧水流量，以確保中壓蒸汽達(dá)到濕飽和溫度。用濕蒸汽在線清洗方式在機(jī)組不停機(jī)狀態(tài)下洗去轉(zhuǎn)子和噴咀上的結(jié)垢物，達(dá)到快速清洗的目的。

2.1 設(shè)備清洗狀況

汽輪機(jī)用蒸汽為過熱蒸汽，挾帶的鹽類在汽輪機(jī)的噴咀和轉(zhuǎn)子葉片中積累，使汽輪機(jī)在達(dá)不到額定出力，汽輪機(jī)蒸汽耗量增大，已嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的正常運(yùn)行。經(jīng)分析沉積物組成，絕大部分為可溶性鹽。根據(jù)目前汽輪機(jī)的運(yùn)行方式、清洗條件，制定從鍋爐除氧水中引出管線到汽輪機(jī)蒸汽入口，清洗是在機(jī)組不停車的狀態(tài)下，通過降低汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速、增加蒸汽入口濕度來溶解沖刷洗去汽輪機(jī)中的可溶性鹽類。

2.2 新增除氧水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）除氧水系統(tǒng)的流程設(shè)計(jì)。我們選擇在蒸汽主管道的流量計(jì)前增加一路中壓除氧水（5.8MPaG）作為減溫的水源，蒸汽溫度采用總管上的溫度和減溫水流量串級控制。

（2）除氧水流量的確定。在線清洗轉(zhuǎn)速1000 ～1500rpm，查運(yùn)行記錄確定1500rpm 下蒸汽用量約18.6t/h，我們這里圓整取21t/h。

（3）除氧水流量調(diào)節(jié)閥的選擇。我們選擇等百分比調(diào)節(jié)閥，該調(diào)節(jié)閥的特性的相對行程和相對流量不成直線關(guān)系，在行程的每一點(diǎn)上單位行程變化所引起的流量的變化與此點(diǎn)的流量成正比，流量變化的百分比是相等的。所以，它的優(yōu)點(diǎn)是流量小時(shí)，流量變化小，流量大時(shí)，則流量變化大，也就是在不同開度上，具有相同的調(diào)節(jié)精度。調(diào)節(jié)閥參數(shù)詳見表1。

2.2.4 減溫器的選擇

汽輪機(jī)主蒸汽管道公稱直徑200mm，按DN200 來選擇減溫器，按照HG/T 20570.6《管徑選擇》鍋爐給水控制流速1.2 ～3.5mm/s，故給水管徑選擇DN40。

3 投用方法

（1）機(jī)組低速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速控制在1000 ～1500rpm。

（2）使用溫度計(jì)測透平殼體溫度，保證殼體溫度與蒸汽溫度相同。即機(jī)組入口蒸汽壓力為3.6MPa，對應(yīng)飽和蒸汽溫度為246℃，則殼體溫度應(yīng)與其相同。

表1 調(diào)節(jié)閥參數(shù)

（3）除氧水管線進(jìn)行沖洗、試壓、排氣。直排透平凝結(jié)水，關(guān)凝結(jié)水入管網(wǎng)閥門，用控制閥來控制汽輪機(jī)熱井液位在40%～50%。

（4）引除氧水，緩慢開閥，調(diào)整閥開度控制除氧水注入量，使3.6MPa 蒸汽溫度下降速度為5℃/分，當(dāng)溫度降至現(xiàn)場壓力表所示壓力下的蒸汽飽和溫度（見表1）時(shí)，停止降溫。

（5）在注水降溫過程中，要聯(lián)系通暢，隨時(shí)調(diào)整除氧水注水閥開度，確保機(jī)組在飽和蒸汽溫度下運(yùn)行。注水時(shí)，如蒸汽溫度低于飽和溫度，蒸汽中帶明水沖擊汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，易使汽輪機(jī)振動(dòng)增大，嚴(yán)重時(shí)，使汽機(jī)軸瓦損壞甚至轉(zhuǎn)子受損。

（6）在清洗過程中，監(jiān)視排汽溫度，真空度及蒸汽溫度，如排汽溫度高于70℃，可提高汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速，但不能超過2500rpm。

（7）在清洗過程中，密切觀察各部參數(shù)，及時(shí)聯(lián)系，檢查發(fā)現(xiàn)透平有無異常聲音，緊急情況下應(yīng)馬上停車。要密切監(jiān)視機(jī)組系統(tǒng)的軸振、軸位移，避免造成設(shè)備損壞。

（8）凝水分析每10 分鐘一次，進(jìn)行采樣分析，分析凝水的SiO2、Na+、Fe3+含量，確認(rèn)凝水合格后，關(guān)閥停止注水，然后，暖機(jī)運(yùn)行。

（9）當(dāng)蒸汽入口溫度變380℃以上時(shí)，升速運(yùn)行。

（10）轉(zhuǎn)速慢慢升速到可調(diào)轉(zhuǎn)速，檢查工藝流程和進(jìn)料工況，需動(dòng)作準(zhǔn)確，無異?？蛇M(jìn)行切換工作，此時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，平穩(wěn)切換，防止機(jī)組喘振。如轉(zhuǎn)速上不去，應(yīng)重新清洗。

4 結(jié)語

本文主要闡述在汽輪機(jī)主蒸汽入口管路上配置臨時(shí)除氧水線，并用控制閥來控制進(jìn)入主蒸汽線的除氧水流量，以確保中壓蒸汽達(dá)到濕飽和溫度，用濕蒸汽在線清洗方式在機(jī)組不停機(jī)狀態(tài)下洗去轉(zhuǎn)子和噴咀上的結(jié)垢物，達(dá)到快速清洗的目的?？捎行У乇苊庋b置非計(jì)劃停工，是一種具有推廣價(jià)值的技術(shù)。