1、动力装置透平与锅炉上水泵长周期运行情况分析摘要：随着动力装置透平与锅炉上水泵技术的推广和应用，为我国锅炉上水泵的发展提供重要的技术保障。笔者结合自身实际工作经验，对动力透平于锅炉上水泵相关运行参数进行详细概述，希望对透平与机泵的运行研究提供一定的参考价值。 关键词：动力透平 锅炉上水泵 分析 动力装置锅炉上水泵 P4001A 以透平驱动，为装置的重要设备之一，其长周期平稳运行，关系到整个装置的生产，同时能够节约用电，产生一定的经济效益。在 2012 年里，对透平和锅炉上水泵的运行参数进行了长周期的采集，对其进行一定的分析，进而得出透平与机泵的运行结论，并对透平的平稳运行提出建议。 一、透平相关
2、运行参数分析 在 2012 年对动力透平的运行主要参数进行了定期采集，每周采集一次，主要参数有透平转速、透平联轴器端轴瓦温度和振动、透平自由端轴瓦温度和振动等，具体分析结果见下： 1.透平转速 从上图可以看到，透平转速主要在 2400rpm 上下浮动，最大达到2501rpm，最低达到 2273rpm，一般地说，转速越高，不平衡质量产生的离心力就越大，所以转速越大，可能会造成透平联轴器端和自由端轴瓦处振动越大，不利于透平的平稳运行，应保持透平转速平稳。目前来看，透平转速在 2400rpm 上下浮动，透平运转一切正常。 2.透平联轴器端轴瓦温度 透平联轴器端轴瓦温度在 60到 90之间，曲线整体保
3、持先升后降的总趋势，从时间节点来看，进入 7 月份以后，轴瓦温度达到 80的频率明显增加，一直持续到 10 月，到十一月开始温度开始逐渐下降，这也说明环境温度对透平轴瓦温度的影响较大，在环境温度较高的时候，要保证透平的冷却系统工作正常。同时考虑到透平随着运行时间的增加，轴与轴瓦之间的摩擦在逐渐增大，也会导致轴瓦温度上升，这样造成的影响是长久的，在图中也可以看到曲线末端的平均温度大于曲线开始的平均温度，而此时的处于 12 月和 1 月，环境温度差别不是很大。所以平时要对透平轴瓦温度进行及时的采集和分析，通过数据制定相应的强制保养周期。 由于自由端轴瓦温度曲线图和联轴器端的曲线图总体趋势相同，这里
4、就不再做分析。 3.透平联轴器端轴承箱振动 先看透平联轴器端水平振动曲线图： 从图中可以看到，振动曲线整体上是比较平稳的，大致在 1.0mm/s的位置上下浮动，最大能达到 1.6mm/s，最小 0.7mm/s，都在标准范围之内。再看透平联轴器端垂直振动曲线。 振动曲线相对来说比较平稳，整体都在 1mm/s 至 2mm/s 之间，比水平振动值稍微偏大，只是在第 25 周到第 27 周时间段有一个明显的上升，最大值达到 3.0mm/s，对应于水平振动曲线图，出现高点的位置大致相同，这说明这段时间透平的运行状况相对来讲不是很平稳，也说明了水平振动和垂直振动之间是相互影响的。 二、锅炉上水泵 P400
5、1A 相关运行参数分析 对于透平的运行，锅炉上水泵 P4001A 的运行情况对其有着直接的影响，对其运行参数进行分析并与透平的相关参数进行比较，可以得出两者之间的相互影响关系。现在对锅炉上水泵的运行情况进行分析，主要的运行参数为泵出口压力、驱动端轴承箱振动。 1.锅炉上水泵出口压力 出口压力曲线整体在 6MPa 上下浮动，有一个先升后降的趋势，这个趋势与透平轴瓦温度曲线图和透平联轴器端振动曲线的趋势大致相同，也可以说明三者之间的相互正影响关系。 2.锅炉上水泵驱动端轴承箱振动 曲线整体处在 2mm/s 至 4mm/s 之间，有先升后降再升的趋势，不考虑最后的上升段，整体趋势与透平联轴器端轴承箱
6、水平振动曲线趋势大体相同，同时与泵出口压力曲线图趋势也相似，说明泵出口压力对其有一定的影响。 垂直振动整体比水平振动偏小，大部分在 2mm/s 至 3mm/s 之间，也是一个先升后降再升的总体趋势，与水平振动曲线图大体相似，而且在最后都有一个明显的上升趋势，说明两者也是一个相互影响的关系，同样与泵出口压力、透平联轴器端轴承箱振动相互影响。 对比透平联轴器端轴承箱振动与锅炉上水泵驱动端轴承箱振动曲线，整体趋势是一致的，但具体到各个节点时却有一定的差别，透平振动情况明显好于机泵，这也说明了联轴器工作情况良好，起到了很好的减振效果，使透平和机泵能各自处于相对良好的状态。 对于锅炉上水泵 P4001A
7、，其为 8 级多级离心泵，级数较多，所以动平衡问题较为突出，也是影响其运行中振动较大的最大因素之一。 二、透平运行出现的问题 透平在 2011 年大检修期间进行检修后，一直平稳运行到现在，到目前为止大约运行了 15 个月，说明其具有很好的安全可靠性。期间出现的主要问题为夏季透平运行温度较高，润滑油冷却效果不佳，且出现乳化。经过检查发现为油冷器出现泄漏，且油冷器结垢较多，影响了冷却润滑油的作用，针对此问题，班组对冷却器进行了更换，并在夏季高温天气时，采用管子喷淋的方式在外部对油冷器进行降温，增加冷却效果，从实际的数据来看，取得了一定的效果。 近期发现锅炉上水泵 P4001A 自由端润滑油放出后，
8、里面存有金属粉末，怀疑轴承有磨损，在打开检查后，确认轴承已磨损，轴承内圈有明显的裂痕，轴承保持架已完全断裂。进过分析，怀疑机泵长期运行后，级间扶正套出现磨损，导致泵轴出现下沉，使轴承受力加重，故而出现严重磨损，这也解释了机泵联轴器端轴承箱振动在最后阶段出现上升的现象，从透平轴瓦温度、振动曲线图最后的趋势来看，也受到了锅炉上水泵运行不稳的影响。 三、透平长周期运行应注意的几个问题 1.透平本身运行温度较高，所以透平的润滑油就显得极为重要，在润滑的同时，也起到了冷却轴承箱的作用。在这一年中，出现过润滑油多次乳化的情况，所以巡检时应多观察润滑油的状态，并对其液位进行标记，防止出现油冷器出现泄漏等问题
9、，导致润滑油乳化和油位下降过快，从而影响到了透平的润滑和冷却，同时也要和装置保持联系，定期更换润滑油。 2.重视对透平轴瓦温度和振动数据的分析。透平轴瓦温度和振动可以反映出透平运行状态的好坏，当其长期处于高温状态（大于 80）时，尤其在环境温度不高，而且润滑冷却良好的情况下，就要考虑是否为轴瓦磨损，泵轴不对中，或者叶轮结垢等，应对其进行打开检查，确认原因。当其振动长期大于 2mm/s 时，应该考虑是否为轴瓦磨损或者叶轮结垢，同时也应该考虑是否为联轴器损坏等等。 3.重视对锅炉上水泵轴承箱温度和振动数据的分析。在这次锅炉上水泵发现故障之前，已经测量到自由端轴承箱温度较高，一直维持在70以上，和同
10、期数据相比，明显偏大，但是振动值都在标准范围之内，轴承声音也未出现异常，所以直到检查润滑油时才发现问题。这说明只要温度或者振动一个运行参数出现较长时间的超标，就应得到重视，及时查找问题。 4.根据相关运行数据，制定强保周期。从透平和锅炉上水泵的运行状况来开，其强保周期以大检修为周期是完全可以的。在大检修期间，要对透平和机泵进行打开检查，测量相关装配间隙， ，比如透平轴瓦与轴之间的间隙，机泵叶轮口环间隙等等，不符合间隙要求的，要及时更换相关零部件，对于正常使用的零部件，进行相应的清理工作，尤其是透平叶轮，必要时需对透平转子和机泵转子进行动平衡试验。 参考文献 1张湘亚，陈弘. 石油化工流体机械.石油大学出版社. 1996. 2马秉骞. 炼油设备基础手册. 中国石化出版社. 2003 3聂清德. 化工设备设计. 化学工业出版社. 1991. 4金有海，刘仁桓. 石油化工过程与设备概论. 中国石化出版社. 2008. 5萧开梓.化工机器安装与检修.中国石化出版社.1999. 6宋天民，孙铁，谢禹钧. 炼油厂动设备. 中国石化出版社. 2006.
