淺談濟鋼1750高爐透平機轉(zhuǎn)子積鹽故障

董慶

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東 濟南 250101）

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

淺談濟鋼1750高爐透平機轉(zhuǎn)子積鹽故障

董慶

（山鋼股份濟南分公司煉鐵廠，山東 濟南 250101）

通過對濟鋼1號1750高爐TRT透平機的停機現(xiàn)象進行分析，在未發(fā)生機械故障的情況下逐項排查故障原因，最終確認(rèn)轉(zhuǎn)子動葉片積鹽是造成機組振動過大的原因。

透平機 積鹽 軸振

濟鋼1號1750高爐TRT透平機轉(zhuǎn)子由一、二級動葉及盤車齒輪等部件組成，透平機進氣端為一級動葉，排氣端為二級動葉。透平機轉(zhuǎn)子與發(fā)電機連接為剛性連接，均勻分布12個高強螺栓。透平機軸瓦由支撐軸瓦及貝斯式推力軸瓦組成，潤滑油由螺桿泵循環(huán)加壓供給。

1 透平機軸振動過大分析

濟鋼1號1750高爐TRT透平機于2015年7月7日23：08因震動過大報警自動停機，后沖轉(zhuǎn)試車正常。7月9日23：48—01：20，因透平機軸振動信號報警導(dǎo)致自動停機發(fā)電解列，經(jīng)檢查后重新沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)正常。7月12日下午14：00左右，1號TRT透平機振動位移突然從80 μm左右增加至140 μm，接近160 μm跳機值。通過檢查機組軸振曲線觀察確定葉片未發(fā)生斷裂，從以往運行經(jīng)驗來講，斷葉片的軸振曲線是接近垂直升高，而本次軸振曲線為均勻升高（如圖1所示）。另外利用精密測振儀器測量機殼振動并未發(fā)現(xiàn)振動幅值有明顯升高。綜合以上情況，在結(jié)合近期1號1750高爐煤氣成強酸性，最終得出導(dǎo)致轉(zhuǎn)子震動過大的原因是葉片結(jié)垢后震動脫落，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動不平衡故障。夜間21：15左右，透平機按正常程序停機開始煤氣置換和降溫，準(zhǔn)備36 h計劃檢修。7月13日14：00左右，透平機大蓋打開，現(xiàn)場檢查確認(rèn)振動原因為二級葉片富集氯化物過多。因此1號TRT透平機四個測點軸振過大的主要原因是動葉片富集氯化物過多。具體表現(xiàn)振動變大的主要原因是，6月27日1號，1750高爐荒煤氣溫度由180℃下降到150℃左右；6月29日，1號TRT水封水pH值開始呈酸性，由7變?yōu)?→3→1，此后，pH值反復(fù)變化；7月1日10：00，透平機振動開始呈上升趨勢，最高到58 μm，當(dāng)時煤氣溫度有變化，隨后逐漸趨于穩(wěn)定。由于pH值變小，導(dǎo)致煤氣中氯離子含量變大，部分氯化物（主要是氯化銨）富集在轉(zhuǎn)子上，溫度發(fā)生變化時部分脫落，破壞機組原有的平衡，導(dǎo)致振動過大。另一個原因是這兩次停機，停機過程中過臨界轉(zhuǎn)速時振動大，使部分富集在轉(zhuǎn)子上的氯化物脫落?；谝陨蟽煞N原因造成轉(zhuǎn)子不平衡，從而振動大造成保護停機。

圖1 透平機軸瓦軸振動位移

2 透平機轉(zhuǎn)子積鹽分析

7月2日，對三座高爐的高爐煤氣水封水降溫前和降溫后的pH值變化和酸根離子進行了檢測，結(jié)果見下頁表1。

從表1可以看出，酸根離子變化越大，煤氣水封水pH值越低，由此可以判斷造成煤氣水封水pH值異常的主要酸根離子為Cl-和SO42-。它們在爐內(nèi)的反應(yīng)為：，此反應(yīng)在 100～ 600℃內(nèi)進行。

表1 濟鋼高爐煤氣水封水成分表3

爐內(nèi)具備這個溫度條件區(qū)域集中在高爐中心部位，如果中心部位的礦石量比較大，此反應(yīng)大量進行的條件就具備，無中心加焦模式中心的礦石量要大于中心加焦模式，這也能夠解釋為什么兩個無中心加焦的高爐（1號1750高爐和3200高爐）煤氣水封水pH值異常情況比有中心加焦（3號1750高爐）嚴(yán)重得多。

溫度低于120℃，發(fā)生HCl+NH3=NH4Cl反應(yīng)，形成NH4Cl晶體，與煤氣中的細(xì)粉塵顆粒黏附到TRT靜葉上形成黏結(jié)物，容易造成透平機異常震動停機。轉(zhuǎn)子葉片積鹽情況（如圖2所示）。

圖2 透平機轉(zhuǎn)子二級動葉積鹽情況

3 結(jié)語

此次濟鋼1號1750高爐TRT透平機在正常運行的情況下突然震動過大超過報警值導(dǎo)致停機，通過綜合分析機組軸振曲線、機組殼振數(shù)據(jù)、機組所處工藝環(huán)境，最終確認(rèn)轉(zhuǎn)子動葉片積鹽是造成機組振動過大的根本原因，為日后TRT透平機組穩(wěn)定運行提供寶貴的經(jīng)驗和故障分析方法。

（編輯：張偉）

Analysis of Salt Deposit Failure of Turbine Rotor in 1750 Blast Furnace for Jinan Iron and Steel

Dong Qing
（Ironwork in Jinan Filiale of Shandong Iron and Steel Co.，Ltd.，Jinan Shandong 250101）

By downtime phenomenon analysis of Jigang No.1 1750 blast furnace TRT turbine，this paper identifies the cause of the problem one by one under the condition of no mechanical failure，finally confirms rotor blade salt deposition is the root cause of over vibration.

turbine，salt deposit，shaft vibration

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2015.06.32

TF325.6

A

1672-1152（2015）06-0088-02

2015-09-30

董慶（1987—），男，從事機械設(shè)備維護工作，助理工程師。E-mail:340451818@qq.com