2011年脱硫系统总结2

2011 年消除一期烟气脱硫系统 增压风机频繁故障总结 提高脱硫系统安全可靠运行技术攻关组 生产技术部 杨勇 2012 年 1 月 3 日 2 2011 年在公司领导的带领下，在公司全体员工和外协单位的共 同努力下完成了全厂各项生产任务。脱硫系统设备由于工作环境特 殊，浆液系统设备磨损和腐蚀严重，缺陷较多，针对脱硫系统存在 的各种问题，生产各单位全体人员认真分析原因，积极采取措施， 加班加点，克服困难，消除了一大批长期影响烟气脱硫系统安全稳 定运行的问题。经过近一年的努力，烟气脱硫系统设备健康水平大 幅度提高，实现了脱硫系统的常态化运行，保证了烟气脱硫系统的 投入率和脱硫效率。 2010 年脱硫投运率为 97.17%，未投运小时数为 801.5 小时。 2011 年截止 12 月底脱硫投运率为 99.05%，未投运小时数为 244.5 小时。与去年相比，脱硫系统投运率提高了 1.88%，未投运小时数 比去年减少了 557 小时。2011 年脱硫系统旁路挡板开启次数，较 2010 年减少 13 次。脱硫效率完成 95.19%，较 2010 年的 92.37%提 高了 2.82%。 全年脱硫系统投运时间较机组并网运行时间少 244.5 小时，其 中:机组启停及故障影响脱硫 102.5 小时，占 41.9%，脱硫系统设备 影响投入 142 小时，占 58.1%。主要原因是增压风机轴承温度高、 振动大，循环泵温度高、振动大，机械密封泄漏等必须停运脱硫系 统进行消除的缺陷。 以下重点就消除一期脱硫系统增压风机的频繁故障问题总结如 下。 一、 现状及投产以来的情况： 3 2005 年 9 月脱硫随机组投运后，历次复查风机对轮中心，下涨 口大于 1mm。 自 2010 年 8 月到 2011 年 1 月，五个月内 2#增压风机连续发生 4 次故障，因处理时烟气切不断，为保证烟气排放达标，机组被迫 3 次申请停运处理，直接和间接损失非常严重，严重影响和制约机 组的稳定运行，也给电网系统造成了很大的负面影响。由于没有分 析清问题的真正原因，尽管生产技术部和机务维护部都进行了积极 的组织和抢修，但每次只是针对表面出现的问题进行恢复性修理， 致使设备一直不能保证长周期连续运转，而且每次修后运行周期均 有缩短趋势，最近一次只运行了一周时间。为了扭转被动局面，找 出设备损坏的真正原因，彻底解决问题，我们邀请了制造厂家技术 人员，当初负责设备安装的技术负责人（山西省电建四公司刘工） 、 同行业内具有丰富安装经验的技术专家（山西省电建一公司李工） ， 共同进行了两次全面的技术专题分析，针对可能存在的问题进行了 深入探讨，确定了消除故障的基本思路。 二、2#增压风机历次故障检修情况： 1、2010 年 8 月 16 日，2#增压风机电机因油泵故障断油造成电机轴 瓦烧损，重新浇注轴瓦后恢复运行。 2、2010 年 10 月 23 日 21:37，2#增压风机电机驱动端轴瓦温度高跳 闸，解体检查发现靠电机侧联轴器膜片撕裂，揭瓦检查，轴瓦推力 面严重磨损。因距风机上次更换轴承已有较长时间（上次更换时间 为 2009 年 5 月 12 日） ，为确保风机能够长周期运行，本次更换了风 4 机轴承、两个联轴器膜片及连接螺栓。推力轴承游隙 0.08 mm，承 力轴承游隙 0.3mm，轴承箱端盖间隙 0.43mm，联轴器张口：上 34.31 mm、下 33.39 mm、左 34.27 mm、右 34.39 mm。 2010 年 11 月 02 日 04:19 随主机启动 2#增压风机，运行正常。 3、2011 年 11 月 30 日 21:51，运行中的 2#增压风机因振动大掉闸， 12 月 1 日再次试转仍因振动大掉闸。 12 月 8 日 22：51 停用 2#机组，对 2#增压风机进行检修。 12 月 9 日请来振动专家对 2#增压风机进行振动分析，风机启动后振 动值摆动幅度较大，6 分钟后掉闸，因检修工期紧迫，生技部根据 专家意见对风机揭盖检查。外观检查风机各部分尺寸： （1）风轮与后导叶端板轴向距离：上 35mm 、下 20mm、左 28mm、 右 27mm； （2）联轴器张口：上 35.4mm、下 35.6mm、左 36.7mm、右 36.3mm（3）风轮与风机锥形管径向：下 7.3mm、左 19.7mm、右 19.8mm 与上次检修无大的变化，专家建议对风轮打磨除垢后找平衡。在打 磨风轮的过程中，发现风轮与后导叶端板轴向距离发生了很大变化： 上 72.41mm、下 14.97mm、左 35.46mm、右 63.04mm。 12 月 11 日，对增压风机解体检查，拆掉联轴器短节后，发现风 轮压板螺栓 3 条断裂 3 条拉出，共 6 条螺栓。取出轴端断裂螺栓、 修复底扣，解体轴承箱前后端盖，清洗前后两盘轴承，盘动检查滚 动体及滚道可见部位无划痕、斑点，保持架完好未见异常，塞尺测 5 量承力轴承游隙 0.3mm 通过，推力轴承立起测量 0.1mm 通过，轴承 箱端盖间隙 0.45mm(压铅丝),回装轴承箱后盘动灵活，风机压板螺 丝全部更换为 20.8 级高强螺丝。回装风机风轮后测量数据： A、风轮与后导叶端板轴向距离：上 34.21mm、下 20.66mm、左 26.26mm、右 27.86mm； B、联轴器张口：上 34.31mm、下 33.41mm、左 34.27mm、右 34.79mm C、风轮与风机锥形管径向：下 9.08mm 左 16.84mm、右 21.29mm。 12 月 14 日，对风机做动平衡，未配重前风机振动为 0.8mm/s、3.1 mm/s，第一次试加配重 4627 克后，角度为 218，振动为 1.2mm/s、5.8mm/s，第二次将第一次所加配重去掉，从新配重 2534 克，角度为 350，配重后风机振动为 0.4mm/s、1.9 mm/s。两次配 重角度为 132。 2010 年 12 月 18 日 23:25 启动 2#增压风机运行正常。 4、2011 年 1 月 7 日 22:24 晚，因增压风机轴承温度高、震动大再 次停运 2#机组进行处理。修前又进行一次试转，还是温度高保护掉。 （1）拆前风机各部分尺寸为： a 风轮与后导叶端板轴向距离：上 28.21mm、下 25.66mm、左 26.26mm、右 27.86mm； b 联轴器张口：上 34.31mm、下 33.39mm、左 34.27mm、右 34.38mm； c 风轮与风机锥形管径向：下 7.15mm、左 17.08mm、右 6 18.84mm。 （2）拆联轴器短节。 （3）拆风轮压板螺丝取下风轮。 （4）拆下轴承箱。 （5）解体轴承箱后发现，两盘推力轴承保持架全部严重损坏，其中 一盘内套裂通。 （6）更换轴承。换前用压铅丝法测得：承力轴承游隙为 0.286 mm，推力轴承游隙为 0.09 mm。 (7) 回装轴承箱后对轴承箱端盖压间隙为 0.45 mm。 (8) 回装后风机各部分尺寸为： 风轮与后导叶端板轴向距离：上 29.17mm、下 21.96mm、左 26.70mm、右 27.03mm； 联轴器张口：上 39.07mm、下 39.07mm、左 38.88mm、右 38.69mm 风轮与风机锥形管径向：下 7.55mm、左 18.84mm、右 20.20mm。 （9）1 月 11 日 23:00 风机试转，风机振动为：0.3mm/s、1.5 mm/s，风机轴承温度：24.4、22.17、22.15、24.7、 21.74。 （10）增压风机换完轴承后试转，在静叶开度 80%、电流 200A 时， 电机驱动端轴瓦温度最高 63.5，对比停前略有升高，根据检修后 联轴器张口记录，怀疑增压风机轴系可能存在问题，对风机轴系复 7 核中心，4 次测量电机侧联轴器张口结果为： 上 6.63 mm、下 5.33 mm、左：6.0 mm、右：6.15 mm 上 6.66 mm、下 5.35 mm、左：6.0 mm、右：6.0mm 上 3.0 mm、下 1.6mm、左：2.09mm、右：2.5 mm 上 3.03 mm、下 1.61mm、左：2.6 mm、右：2.51 mm。 根据以上数据计算（电机对轮至风机对轮空心轴长 6833 mm， 对轮直径 500 mm） ，现电机轴线中心高于风机约 19.6 mm。检查电机 驱动端轴瓦，发现有轻微乌金捻，修刮轴瓦后压瓦盖紧力为 0.03 mm，回装后冷态试转，在静叶开度 80%、电流 200A 时，电机驱动端 轴瓦温度最高 66，电机轴瓦温度高与风机轴系偏差大有直接关系， 现无处理手段，待有机会调整电机基础。因风机热态运行时风机中 心会有所提高，热态运行时电机轴瓦温度高问题会有所缓解（热态 运行时 59.23，风机振动 0.4mm/s、1.2 mm/s） 。 2011 年 01 月 14 日 20:38 随主机启动 2#增压风机运行正常。 5、2011 年 01 月 23 日 18:00，风机水平振动从 2.7mm/s 逐步增大, 到 01 月 24 日 6:00 已经增大到 8mm/s，而且出现大幅度摆动，伴随 着电机驱动端温度也出现摆动，风机运转声音明显异常。为保证安 全，要求运行紧停风机。经与调度协商，利用春节期间停运机组消 缺。 二、存在的主要问题： 1、中心偏差问题： a、经几次处理测量，电机中心高于风机中心，且超过制造厂规定数 8 值范围已无异议，导致风机不能长期稳定运行的一个主要原因就是 风机基础不均匀沉降。增压风机基础施工图（Q375ST030406） 图纸显示，电机和风机基础为独立基础，其中风机基础为 6 个独立 的小基础。和总承包商三融公司取得联系，据当初负责建设的项目 经理介绍，风机在试运初期就发现基础有不均匀沉降，曾担心风机 无法正常运转。 b、关于较准确的测量数据有待设备停运后系统性进行。12 月 8 日 12 日测量数据认为，电机中心较风机中心偏高约 19mm 是根据联 轴器张口推算而得，因轴系长，风道影响等，两次测量中，一次测 风机侧联轴器是在没有盘车的情况下用游标卡尺测量的，另一次测 量电机侧联轴器时未同时测量风机侧连轴器，没有进行对比，另外 电机本身水平也有待进一步检验。 c、风轮及后端板不垂直也能造成电机侧测量数据上张口偏大问题， 只有首先排除了后端板垂直问题，才能判断定中心偏差问题。 2、风轮内径问题： 风轮内径变大也会引起振动加剧，由于风轮多次拆装、压板螺 栓两次断裂、振动大等可能引起的风轮内径变形等问题，虽然因中 心偏差引起，但仍是加剧导致风机不稳定运行的原因，而且以前该 风机已经进行过同类缺陷的处理。 3、电机驱动端温度比非驱动端高 14，主要原因是驱动端电机轴 瓦是片接触，油膜形成不好，应修整为点接触。温度偏高说明该瓦 吃力大。需要在下次风机检修时进行处理，确保设备安全过夏。 9 三、解决思路及方案： 综合分析，引起增压风机不能持续稳定运转的可能因素主要有： 风轮内径变大、固定风轮的后端板不垂直引起风轮低头、风机与电 机中心偏差过大。因为风机基础沉降及需二次灌浆，季节寒冷条件 尚不能完全满足、调度批复时间较短等因素，按照风机检修工序及 原因判断的合理性原则，安排如下： 1、风轮内径检查：这是三项因素中最需要优先检查的项目。拆开后 检查叶轮内径和轴头间隙，如间隙偏大应补焊，补焊加工完成后进 行动平衡试验，保证叶轮内径和轴头紧密结合，达到厂家要求的配 合间隙。 如果轴头发生磨损或叶轮压盖螺栓、螺栓底扣损伤，需要更换 主轴或轴承箱总成，更换压盖螺栓，另需要提前联系风轮内径加工 及动平衡专业厂家。 2、后端板垂直度检查：通过查看叶轮外侧和风壳间隙的测量数据， 分析目前叶轮有低头，检查后端板是否垂直，若不垂直必须进行处 理，联系厂家是否能够通过调整后导叶进行处理，若不可行，必须 进行外部调整，调整方法，将进风箱和扩压器底座割开，轴承箱底 座加垫调整，使后端板垂直，然后将轴承箱底座紧固，将进风箱和 扩压器底座割开部分焊接牢固。如进行外部调整工作量会非常大。 需要联系原厂家确定调整方案。备件：后导叶 一套 3、中心偏差问题：上述工作完成后测量风机和电机轴系，如电机侧 高出风机侧超过 3mm，则降低电机基础，但冬季施工难度很大。 10 需要确定土建施工队伍，准备斜垫铁 20 对 4、进风不均问题：上次检修发现静叶经过五年运行，损坏、变 形、腐蚀严重，需要更换关节轴承和静叶，彻底解决进风不均的问 题。 需要备件：静叶一套及配套关节轴承（先准备备件，再更换） 5、将风机的 6 个独立基础用钢筋混泥土圈梁连为一体，彻底解决不 均匀沉降问题。 四、处理过程及结果： 2 月 1 日晚高峰后（22：00）2#机组停运，2 月 5 日（正月初 三） ，厂家技术人员和电建一公司专业技术人员到厂，施工单位开始 对 2#增压风机进行解体检修。 检查中发现风轮松脱、压盖螺栓断裂 3 条，另 3 条螺栓的丝扣 损坏；测量风轮叶片与机壳的间隙下 3、左 4、右 20；风轮 与芯筒轴向间隙上 60、下 0、左 30、右 35、风轮侧联轴器 间隙 35；拆除风轮发现风轮的内径磨损 1.8，轴外径磨损 2 左右；轴水平测量发现误差 1.36（250框水平） ；端板垂直度测 量误差 1.15（250框水平测量） ；端板线坠测量误差 9（线坠 测量） ；法兰垂直度测量误差 13，从以上测量数据可以看出轴头 整体上仰严重。 因公司机加工条件所限，风轮外送到太原进行处理，处理问题 主要有除锈，叶轮内孔修补，车床加工，动平衡试验，叶轮压盖加 工，压盖和叶轮增加 4 条固定螺栓。 11 2 月 9 日，根据现场测量结果，电机与风机中心偏差大，调整 风机中心筒难以满足要求，加上风轮厂外修理时间较长，经议定动 风机基础，以满足制造厂安装要求。 更换新轴承组后测量轴水平误差 1.2，经过厂家、专家分析 研究决定扩压器、芯筒后端支撑肋板割开顶起芯筒约 20，调整轴 水平后未达到要求轴水平误差约 0.8（250 框水平），最后恢复 8 块支撑肋板并重新焊接；电机轴中心与风机轴中心测量后发现电 机轴中心比风机轴中心高 25（水平管测量） ，经研究决定抬高主 机支腿、扩压器支腿、进汽箱支腿后达到标准要求（主机抬高约 25、扩压器抬高约 50、进汽箱抬高约 5、重新配备垫铁、找 正、找平并进行二次浇灌） ，不均匀沉降造成风机整体倾斜，风机扩 压器侧最大调整量 70mm；风轮加工后发现内径处有一道裂纹长约 20、深度约 10且光洁度较差，加工后的内径为 290.01；新轴 承组轴径 289.96；轴与风轮配合间隙 0.05；原有轴承组油管破 裂，更换 2 根供油管；风轮安装后叶片与机壳间隙：左侧 18 、 右侧 21 、下侧 6 ；风轮与芯筒轴向间隙： 上侧 27、 下侧 24、 左侧 26、 右侧 26；联轴器找正发现电机前脚低 5.28、后脚低 5.38、电机需左移 5、后移 3（电机左移、 后移均未达到要求，需电机地角螺栓孔扩大，最后找正达到要求） ； 电机侧上张口 0.15、右张口 0.02、联轴器间隙 36；风机侧 下张口 0.2、左张口 0.09、联轴器间隙 35.7；电机磁力中心 175，实际测量 178.3拉开了 3，膨胀量 3；电机驱动端轴 12 瓦检测时发现下瓦两边接触经过刮研后接触点达到要求，瓦口间隙： 0.15、顶部间隙：0.45、轴瓦上盖紧力：0.05；电机经过 2 小时试转温度振动均达到要求；风机空心轴护套接口处有缝隙，漏 灰严重加钢筋补焊；风机空心轴轴封间隙不匀称进行打磨调整并加 铝轴封 1 套后消除漏灰现象；仪电调整静叶挡板； 2 月 19 日上午 10：00 启动试转，到下午 5:00 发现风机轴承温 度偏高（最高 73） ，并且还在不断爬升中，停运风机，和风机厂 取得联系，风机厂决定派出轴承组专家肖工（肖强）到厂重新检查 轴承箱的装配情况。2 月 19 日晚开始拆除风机机壳、对轮、风轮， 吊出轴承组。20 日晚肖工到厂后对轴承组进行解体，解体后发现轴 承组加油太多，将回油孔堵死，并且加注的是两种不同颜色的油脂， 经测量检查未发现其它缺陷（承力轴承型号 FAG NU260EMTC3 游隙： 0.12，用塞尺测量） 。厂家分析是由于加油太多引起的温度升高， 将轴承组进行清洗干净，最后更换（山东红星化工有限公司生产的） 2#锂基脂重新回装轴承组、风轮、机壳等设备部件，回装数据与上 次安装数据相同。 2 月 22 日凌晨 1：08 启动试转，上午 10：00 停运，经过 8 小时试转后振动温度合格，增压风机运行正常，下午 6：00 旁路挡 板关闭，热态运行正常。 一期脱硫系统 1#增压风机在运行过程中，存在振动大的问题， 水平为 6.5mm/s，垂直为 3 mm/s。为了保证增压风机能够安全稳定 13 运行，参照 2 月份 2#增压风机检修经验，对 1#增压风机进行了消缺 处理。 3 月 7 日对风机进行解体检查：测量风轮叶片与机壳的间隙下 8、左 18、右 9；风轮与芯筒轴向间隙上 27、左 28、右 26、下 26；电机与风机中心原始记录： 风轮侧联轴器下张口 2.06 mm 右张口 0.80mm 对轮间隙 35mm 电机侧联轴器上张口 1.18mm 左张口 0.57mm 对轮间隙 36mm； 电机磁力中心 175mm；轴水平测量发现偏差 0.25（250框水平） ； 端板垂直度测量偏差 0.25（250框水平测量） ；法兰垂直度测量 偏差 3（从以上测量数据可以看出轴头整体下垂；电机轴中心与 风机轴中心测量后发现电机轴中心比风机轴中心高 30（水平管测 量） ；轴承组解体后数据：承力轴承游隙 0.15mm（用塞尺测量） 、推 力轴承游隙 0.15m（用塞尺测量） 、推力间隙 0.7mm，因检查轴承整 体情况较好，未进行更换，将轴承内油脂进行彻底清理后加注 2#锂 基脂，回装轴承组。后端板 3 处开裂，上部 1.2m,左下 300mm，右侧 300mm 分别进行了挖补，焊条为 J507。 风机高度调整：抬高主机支腿、扩压器支腿、进汽箱支腿后均 达到标准要求（主机抬高左支腿 38、右支腿 39mm；扩压器抬高左 支腿 46、右支腿 45mm；进汽箱抬高左支腿 34、右支腿 35mm（背靠电机分左右） ；重新配备垫铁、找正、找平并进行二次浇 灌） ；轴与风轮配合间隙最小 0.04，最大 0.2mm；轴承组油管更换 2#锂基脂；风轮安装后叶片与机壳间隙：左侧 18 、 右侧 9 、 14 下侧 8 ；风轮与芯筒轴向间隙：上侧 27、 下侧 26、 左侧 28、 右侧 26；电机与风机找中心时电机的四条地脚螺栓扩孔， 右移 15、后移 5；电机侧上张口 0.12、右张口 0.10、联轴 器间隙 35；风机侧下张口 0.2、右张口 0.08、联轴器间隙 37；电机磁力中心 175，实际测量 179拉开了 4，膨胀量 4；风机空心轴护套接口处有缝隙，漏灰严重加钢筋补焊；风机空 心轴轴封间隙不匀称进行打磨调整并加铝轴封 1 套后消除漏灰现象； 配合仪电调整静叶挡板；组装轴承组一套并加注 2#锂基脂。 3 月 18 日 13:30 1#增压风机试转，试转后发现风轮侧联轴器护 罩有异音，停机检查发现是因为联轴器护板与风轮摩擦产生异音， 拆除联轴器护板。晚 22:10 第二次进行试转，23:15 分入口静叶挡 板开度 20%时，水平振动 4.62mm/s、垂直振动 2.27mm/s 温度、电 流均正常。23:45 关旁路挡板门，静叶挡板开度 40%时，水平振动 2.27mm/s、垂直振动 2.97mm/s ，温度、电流均正常 。3 月 19 日 1#增压风机第三次试转挡板开度 90%时，水平振动 0.52mm/s、垂直 振动 0.48mm/s（旁路挡板开）振动偏大。经研究决定做动平衡试验。 邀请太原一电厂动平衡专家李素卿于 20 日到厂。3 月 20 日 1#增压 风机第四次试转配合专家做动平衡试验，经过频谱分析风轮找不到 不平衡点，向位角在 105-220中变化，且 1 倍频所占比例不大， 用动平衡方法无法消除震动。便携式测量仪与在线表所测数据不符， 差距较大，详见下表： 垂直震动（mm/s） 水平震动（mm/s） 15 在线表 6 6.3 李师傅便携表 3.1 3.4 运行便携表 2.9 3.6 在线测点探头振动值偏大，通知仪电部更换震动