8、BPRT透平机震动大原因浅析

1、.论文8：BPRT透平机主轴振动偏大原因浅析摘要：随着社会的发展，公司对节能降耗的举措越来越多，2010年分别投产了TRT和 BPRT 2台机组，利用高炉煤气余压进行发电和节电送风，BPRT在运行一年后由于主轴振动值在两天内由危险值到报警停机，直接影响设备安全运行；一旦停机会对鼓风机运转造成影响，导致透平机不能正常运转高炉余压煤气得不了很好的利用公司也将损失每天3万元（按鼓风机功率计算耗电量）的效益。文章简介了BPRT透平机工作原理、技术参数、故障经过及原因分析，论述了故障推理与处理措施。关键词：透平机 振动 积垢 动平衡概论：江西萍钢实业股份有限公司萍乡维修厂目前负责日常维护两套型号为MPG

2、3.9-250150高炉煤气透平机。3#高炉为高炉煤气余压煤气发电装置简称TRT。4#高炉为鼓风机同轴系的高炉能量回收机组简称BPRT。两套机组均有过主轴振动偏大的现象。1BPRT透平机（以下简称透平机）主要工作原理和技术参数： 1.1工作原理：高炉煤气余压透平机装置是利用高炉炉顶煤气余压导入透平机内膨胀作功，实现功能转换。当透平机转速低于3000r/min时，变速离合器能够自动在线切除使透平机脱开，此时变速离合器两侧均属独立旋转设备，相互不传递任何转矩，从而不影响鼓风机向高炉持续正常送风；当透平机转速达到3000r/min时，变速离合器能够自动啮合使透平机投入运行，从而由TRT和电动机共同驱

3、动高炉鼓风机，电机输出功率下降，达到节能目的。12透平机主要性能及技术参数：透平机入口煤气量12.8-14.5万N、透平入口压力150-160Kpa、透平入口煤气温度150-250、透平转速3000r/min、透平输出轴功率3020-3951、转子最大偏心距：动平衡校正后允许最大偏心距不超过5u，但工作中由于叶轮沾灰等原因，允许最大偏心距为30 u（AP1612），最大扰力为1213kg。1.3连接方式：图表 12.故障经过：2011年10月2日11点40分，动力厂操作工发现BPRT透平机进气侧振动点上升到80um,次日8点30分，振动值达到110um报警值，为保证设备的安全运行，人工手动停透

4、平机，透平机与变速离合器脱扣，鼓风机利用配套电机带动正常运转。维修和计控对透平机进行检查未发现问题，决定再次试机运行，开机后进气侧振动在100um同时排气侧振动也有攀升迹象。10月7日，振动值一度恶化于9点停机，10月9日，利用4#鼓风机休风两小时将离合器与鼓风机联轴器拆除（透平机在停机脱扣的情况下变速离合器未完全离合，透平机仍有20r/min的转速）后，对透平机进行大检修。10月9日对透平机进行揭盖，对转子叶轮进行清灰，动平衡校正，各轴瓦密封进行检查，同心度校正。10月12日，维修人员对透平机进行回装，13日上午9点半利用4#高炉休风3小时，对变速离合器主轴与鼓风机主轴联轴器进行连接。于12

5、点试机，下午2点透平机转速到达3000转变速离合器自动离合与鼓风机联机。透平机进气、排气侧振动值分别在7um和目前运行良好。3主轴振动过大的主要原因：1、负荷急剧变化、地脚螺栓松动。2、轴承进油温度过低。3、轴承压盖与轴承体之间过盈太小、轴承间隙过大，主轴弯曲。4、炉灰粘结在部分叶片上形成积垢。5、转子或联轴器动平衡精度破坏。4故障推理与处理措施：1.在10月7日透平机振动值过大停机后，维修人员立马对动力厂4#鼓风机房操作室控制程序记录查明在主轴振动大时，高炉炉顶余压稳定，各阀组运行情况，轴承油温等工艺参数未发现异常现象(除振动值外)，对地脚螺栓等外部零部件进行检查也发现异常情况。故可排除负荷

6、急剧变化、地脚螺栓松动、轴承进油温度过低影响主轴振动过大。2透平机揭大盖后发现透平机装置主轴叶轮、动叶片、静叶片以及进、出口管道等部位形成厚度不一层状结垢现象（如下图）。经维修人员对主轴叶轮、动叶片、静叶片积垢进行清除后，检查主轴叶片发现叶片有不同程度的刮痕和磨损。经厂领导审核后送往外单位进行动平衡校正，校正前后、动平衡量数据如下：3.转子进行动平衡校正后，维修人员对透平机对进气、排气侧轴瓦、止推瓦间隙、进气、排气侧轴瓦过盈进行测量、变速离合器主轴进行同心度校正。测得数据如下:（测量环境均在常温下进行）轴瓦顶间隙为0.27mm 过盈0.15mm 止推间隙0.65mm图表 25通过以上的原因分析

7、和处理措施进行对比，我们可以推断透平机主轴叶轮积垢使主轴动平衡遭到破坏，是导致透平机主轴振动过大的主要原因。建议举措：1.检修发现透平机装置的动叶片、静叶片以及进、出口管道等部位形成层状结垢现象。由于积垢不均匀，主轴动态平衡被破坏导致主轴振动值不断增大。建议每年对透平机揭大盖检修一次，重点对主轴叶轮磨损情况进行检查、积垢清灰、动平衡校正。2.高炉煤气经除尘后，大部分灰尘得以去除，但气相介质中仍残留一定数量的飘尘、水汽、油雾和因高炉原料不纯而产生的多种酸性气体（如：H2S、 HCL、 CO2等），同时由于冲刷和腐蚀的存在，煤气管线中的一些腐蚀产物也会混杂在煤气中，因膨胀做功，温度会逐渐降低，形成坚固的积盐层，影响装置稳定运行。可尝试注入化学试剂消除积垢延长运转周期。结束语：透平机振动偏大，机组不能正常运转，高炉余压煤气得不到合理利用，公司节能减排工程、经济效益都受到不同程度的冲击。维修人员借