外供机组运行

1、外供汽轮压缩机组运行我车间所使用的冷剂、氮气汽轮压缩机组均为凝气式机组，为美国ELLIOTT公司产品，冷剂汽轮机型号为：2SNV5、压缩机型号为：60MB7I。 车间共使用有三级蒸汽系统：高压蒸汽8.83MPa535；中压蒸汽3.43MPa420；低压蒸汽0.5MPa158；这三档蒸汽系统贯穿全车间供动力、工艺、供热及其他各种用途，在整个热力系统中，水被锅炉加热成过热蒸汽，经凝气式汽轮机又变成水，送往锅炉进行加热，从而完成一个热力循环，在这个热力循环中，蒸汽将吸收的热能在汽轮机中转换成机械功输出或者参加化学工艺过程。高压汽轮压缩机组新蒸汽压力高，如冷剂压缩机组，其进汽压力为8.83MPa535

2、，机组功率最高为26000KW以上，压缩机流量达98751.6 m³/h，这种高参数机组的启动、停机和加减负荷都很复杂。由于参数很高，因此热应力和热变形问题便显得很突出，每个操作步骤都应保证安全，特别是用于这些易燃易爆、有害介质的压缩机要特别注意。汽轮压缩机组属于变转速的工业机械，这是它们的优点，但也给运行带来很大的麻烦。与发电机组不同，汽轮压缩机的转速随着工艺生产的要求，可以在很大的范围内变化，因此调节、控制系统十分复杂。汽轮机和压缩机的每个缸都有自己的临界转速且不止一个临界转速，这在升速、降速都要注意通过这个临界转速值。由于转速变化范围很广其所引起的激振力范围也很大，汽轮机叶片的

3、自振频率不易避开激振力范围，某些叶片有时会在共振区工作，如果强度设计不足或材质加工不良将会引起疲劳破坏。转速的变化还要引起压缩机流量和排出压力的变化，所以机组运行当中要时刻提防喘振，不要落入喘振区运行。高转速也是机组运行的一个特点，如氮气压缩机转速在11068RPM左右，这样高的转速对叶片、叶轮都带来很大的应力，对转子的平衡质量提出更高的要求，润滑油系统也要绝对保证。微小的不平衡，瞬时的润滑不良都有可能造成事故。高转速下机组的安全是个突出问题，特别要注意检测振动、轴向位移、油温、油压，机组的调速保安系统要定期试验，绝对不能用操作低速机械的观点来处理这类高速回转机械。一、 汽轮压缩机组冷态启动的

4、几个重要过程分析 汽轮机、压缩机是有许多零、部件组成的复杂整体，并且具有复杂的辅助系统，它们构成一套完整的机组，保持它们正常运转是件复杂而细致的工作。 这里的冷态启动是指使静止的、处于常温状态下的汽轮机逐渐过渡到正常工作状态的过程。汽轮机在启动过程中，由于各零部件的工作条件，蒸汽参数发生剧烈的变化，所以，如果违反机组启动中应遵循的客观规律，操作不当，就会造成启动困难、机组达不到正常工作状态、甚至造成事故损坏设备。 在汽轮机、压缩机的事故统计和设备损坏原因分析中，由于启动不当造成的事故和设备损坏占很大比重。因此机组的启动是一项十分重要的操作，它关系着整个工厂的安全生产与经济运行。运行人员首先要掌

5、握启动的基本规律及基本功训练，这是搞好运行的首要环节。 汽轮压缩机组的冷态启动是操作中最复杂、最全面的过程。机器要经历从静止到额定转速，从室温到高温，从零负荷到额定负荷，从小流量到大流量，从低压到高压等全部变化过程。各部件均在经受加热、加速和加力的变化过程，在启动过程中，在不同阶段中会出现一系列物理现象，要掌握它们的规律，采取相应的措施加以解决，这是掌握冷态启动的实质。 启动过程中机器零部件的最主要变化是温度的变化，它对机器的安全影响很大，许多措施与它有关。 下面根据启动过程，对几个最主要操作内容加以分析，不仅知道怎样操作，而且知道为什么要这样操作。 1、暖管 暖管所需时间取决于管道长度，一般

6、分低压暖管和升压暖管。 低压暖管：即低压力大流量蒸汽进行暖管，一般维持在2.53绝对大气压，对于大功率高参数汽轮机维持56绝对大气压，低压暖管一般结束温度在150。 升压暖管：中参数汽轮机升温速度510/分，高压汽轮机升压速度12大气压/分，升温速度35/分。 2、疏水 对汽轮机冷态启动，疏水是非常重要的，在暖管和暖机时就应该同时做好这件事。下面举一冷剂汽轮机暖机实例来说明：已知条件 汽轮机总重G=36288KG，中压暖机时进气温度t1=320,汽轮机冷态温度t2=15，暖机时汽轮机平均温度150，排气温度50。汽轮机金属平均比热取C=0.11大卡/公斤·，则机器温升t=135，计算

7、：Q=GtC=36288 135 0.11=538876.8大卡 查表得：每公斤蒸汽凝结时释放的热量约为525大卡，则暖机时产生的凝结水量为：D=Q/525=538876.8/525=1026.4公斤可见暖机时形成的凝结水量很大，这并不包含排出的蒸汽量，近似的估算足以说明疏水的重要性。 如盘车、启动油系统、建立真空、投汽封、冲动转子、暖机升速、过临界、达到调速器转速、进入运行模式等等这里就不赘述了。二、汽轮压缩机组的热态启动热态启动是指汽轮机在未完全冷却的状态下，再进行启动。特点之一就是，在启动前机组金属部件具有较高温度，一般规定汽轮机下气缸外壁温度在200左右以上即为热态启动。热态启动基本特

8、点就是，在启动之前气缸和转子就存在一定的热弯曲变形，气缸上下温差是热态启动必然遇到的问题，必须正确处理。气缸由于结构厚、重，保温良好，停机之后只靠内部冷却，一般需经过23天或更长时间，上下气缸温度才能一致。为防止气缸在过大变形时热态启动，一般汽轮机调节级处上下气缸温差不得超过50。 转子的热弯曲f自汽轮机停止时开始，随着上下部温差的增大而逐渐增加，经过时间Tmax后转子达到最大值fmax，继续冷却，转子弯曲又逐渐减小，当经过一定长时间后汽轮机完全冷却，上下部温差消失，转子的完全f也逐渐消失。如下图所示注：这里讨论的是机组停机又无法盘车的情况f:热弯曲值 fmax:最大热弯曲值 f1:允许热弯曲

9、值 Tmax :最大热弯曲时间t1:禁止启动时间 t:温度 D：转子直径 L：转子跨度 a:金属线膨胀系数tp、tb:分别为气缸上下部温度f=【a(Tp-Tb)（L的二次方）】÷8D一般认为机组停机后230小时为各类机组禁止启动时间，具体参照机组技术说明。 为了保证汽轮机在热态下安全启动，必须注意以下各项： 1、严格遵守规定的再启动时间，避免转子在最大弯曲时启动。没有盘车装置或未按规定投运盘车的机组，不准在禁止启动时间内启动。具体按制造厂说明书执行。 2、注意盘车。在停机后立即盘动转子，是缩短禁止启动时间，消除转子热弯曲的有效方法.3、控制进汽温度。由于热态启动金属部件有较高的温度，

10、因此启动的蒸汽参数不同于冷态。冲转汽轮机的蒸汽温度，应当比当时汽轮机的进气部分的金属温度高出3055。这样就可以避免由于汽温低于汽轮机部件金属温度，而使汽轮机产生冷却现象。热态的气缸受冷却时将引起金属部件巨大的热应力和热变形，从热应力学观点看，气缸受蒸汽的冷却比加热更加危险。4、高压汽轮机热态启动时，应严格监督调节级附近气缸上下部温差，在冲动转子前不应超过50。5、对热态启动的机组，应在盘车状态下先向轴封送气，然后再启动抽气器抽真空，这样靠近轴封段转子不至于被冷空气冷却，避免局部收缩，引起前几级动叶片进气侧轴向间隙减小。6、冲转后，当机组一切正常时，应在启动过程中，适当加快升速及带负荷速度，避

11、免使原来在较高温度状态下的部件急剧冷却。热态启动时，从金属温差和汽轮机轴向间隙的观点考虑，快速启动和快速带负荷对汽轮机来说也是安全的，任何采取较慢的升速率的做法对机组反而不利。热态再启动机组时，为了防止气缸金属温度下降，部件冷却收缩，而使机组产生震动，应当根据再启动前气缸金属温度，在同一机组的冷态启动曲线上，找出与此温度对应的工况点，把这个工况点当做这次热态启动的起始工况点，冲动转子后，升速、加负荷时，应快速减少这一工况点之前的一切不必要的停留，除非做必要的检查工作。到达起始工况后，机组的加热已符合金属温度变化的要求，因此在下一步继续升速、加负荷就可以按冷态启动的要求进行了。012345678

12、10121416182022246暖机转速-1000RPM最小调速器转速-4309RPM最大调速器转速-5655RPM超速保护器跳闸转速-6221RPM调速器超速跳闸转速-6107RPM汽轮机临界转速-2800RPM压缩机临界转速-2100RPM机组扭振临界转速-1253RPM暖机转速 500RPM暖机转速 1000RPM暖机转速 1800RPM最小调速器转速正常转速最大调速器转速 暖机转速 3200RPM5386RPM（小时）（转速X1000RPM） 7、加强监视机组震动，在热态启动下升速、加负荷过程中，要突出检查机组的震动。震动是有转子弯曲、轴向径向间隙减小或消失，动静部分碰擦，机组中心偏

13、斜等原因引起。在热态启动中，这些问题发生的可能性要比冷态启动时要多，所以监视机组的震动会有综合的代表性。一旦有较大的震动，应立即停机，必须重新检查机组、消除震动原因后，才可重新启动机组。8、油温问题，由于热态启动，机组很快将到达额定转速，所以油温如果低于正常运行温度，会由于油膜不稳引起震动，这是由于动静间隙的变化，转子弯曲，机组中心偏斜的状况恶化，从而导致的严重后果。冲转前应将油温加热到正常运行温度，如3545。9、加强准备工作。热态启动过程快，要求机组保温良好，不使转子及气缸温差过大，要求操作要熟练、准确和迅速。启动前尽量做好一切准备工作，在启动过程中，系统的切换操作要尽可能少，与控制室及其

14、他有关部门加强联系和配合，才能使机组安全、迅速带上负荷，正常运转。三、汽轮压缩机组的停机汽轮机的停机是个复杂变化的过程，如果操作不当会引起一些严重的后果。因此制造厂和运行厂都对停机操作制定明确的规程，这些规程应当严格遵守。一、两种停机情况 停机一般分两种情况：一种是根据生产计划，事先已做好安排，或者根据机组运行情况，需要停机处理，已经与有关部门联系并得到批准，这种有计划、有目的、有准备的停机叫“正常停机”或“计划停机”。另一种是在机组运行中，根据设备状态，因设备故障或发生设备故障不能继续运行，需要强制停机；或者工艺系统发生问题，为确保生产安全，这种无计划、无准备的停机，叫“紧急停机”。在处理这

15、两种停机的操作上是有区别的，尤其是紧急停机更应趁着冷静，一定要避免慌乱与误操作。 2、停机过程分析 汽轮机的停机过程是一个降温过程、冷却过程，随着机组温度的下降，各部件受到不均匀的冷却，也将产生热变形和热应力，它所产生的情况正好与启动过程所产生的情况相反。如转子在停机过程中相对于汽缸来说将产生负差胀。负差胀对汽轮机组的安全威胁更大。停机过程中也会产生的热应力，如汽缸，在停机冷却过程中，缸壁内表面温度冷却比外壁快，因而汽缸内壁产生拉应力，外壁产生压应力。这与启动过程相反，一般汽缸壁的裂纹及损坏，大部分都是拉应力引起的。由此可看出，汽缸冷却过快，比加热过快更危险。所以，在停机、减负荷过程中，汽轮机

16、的金属温差和温度变化速度的控制数据应当比启动时更为严格。因此机组的降速、减负荷速度，应当比升速、减负荷速度为小，以防汽缸内壁表面产生过大的拉应力超过金属材料的允许拉应力值。认为降速停机过程，可以比启动升速过程短的多的想法都是错误的。在正常停机中，根据不同的停机目的，在运行操作上也有所不同，停机后所保持的汽缸金属温度水平也不同。如果只是短时间停机，很快需要再启动的话，这时的停机要求汽缸金属温度维持在较高的数值，停机时可以较快速度的减负荷、降速，大多数汽轮机可以在30分钟内，均匀降速、减负荷，安全停机，不会产生过大的热应力。如果机组停机后，需要长时间停运或者属于计划大修停机，一般要求停机后汽缸金属

17、温度较低，这种停机过程应在不同的转速下停留运转，安全停机。3、减负荷时注意的问题 为保证机组安全，减负荷速度应有一定控制，控制数值主要取决于汽缸金属允许的温度下降速度。停机过程中，汽缸金属温度下降速度和温差应比启动时控制更为严格。一般机组在减负荷、降速过程中，要求金属温度每分钟下降不得超过1.5，为了保证这个降温速度，应在下降一定转速后，就必须停留一段时间，使汽缸和转子的温度均匀降低。在各个转速阶段的运行时间和降速速度，原则上可按升速曲线的逆过程进行.在减负荷的过程中，不宜在低负荷或空负荷低转速下维持长时间运转，因为减负荷时，通过汽轮机的蒸汽流量减小很多，机组自内部冷却，一下子降到低负荷长时间

18、运转，则汽缸内壁温降很快，外壁温降很慢，温差较大，汽缸内壁会产生过大的拉应力，这是很危险的。对于迅速减去全部负荷，迅速打闸停机的机组，因为转子与汽缸金属温度变化不大，差胀值不致过大，危害较小。长时间空负荷运行的机组反而不好，空负荷运行时间过长，调节汽阀严重节流，且只有前几级做功，后几级不做功，使前后级温差增大，必然会出现差胀值猛增的现象。综合以上分析可认为，减负荷过程最好采用升速曲线的逆过程降速，在不同的转速阶段运行一段时间，逐渐分级降速，直至停机，这对机组的安全是有好处的。在特定情况下，可以采取紧急打闸停机措施，停机后注意盘车。不应采取的措施是，从额定负荷突然一下子直降到低负荷或空负荷长时间

19、运行，这对机组危害较大，应注意避免。4、降速、停机注意的问题 对柔性转子降速与升速过程是一样的，要通过临界转速区，这要与升速过程一样，提前做好准备，通过后认真检查，在临界转速区不得停留，要快速通过。 在减负荷、降速过程中，应注意做好机组的防喘振准备工作。减负荷过程中要注意调整凝汽器的水位，一般采用开大凝结水再循环阀的方法维持水位，调整轴封供汽以维持轴封正常工作。当转速下降至大约正常转速的1/2时，开始逐渐降低真空，以使当转速降到零时，真空也正好降至零。 降速过程中要保持一定真空，目的是为了将机组内湿气抽出，保持机内干燥，以防止停机期间发生腐蚀。 如果需要加速停机，应当破坏真空，为此应当打开真空

20、破坏阀门，并停止向轴封供汽。 5、停机后应注意的问题 在停机时，由于转子的鼓风摩擦产生热量，但此时已经停止进汽，汽缸内部得不到蒸汽进行冷却，因此在停机过程中，排汽缸温度反而会上升，甚至可达到120以上。有的机组在排汽口装有喷水降温装置供停机时使用，以防排汽缸温度过高，如冷剂汽轮压缩机组即是如此。循环水仍应运行一段时间，在转子停转1小时后，排汽缸温度降到50以下时，才可停循环水。 转子完全停止转动后，盘车装置应当立即启动，以减小或消消除转子在静止后，由于汽缸上、下部冷却速度不同，而引起的转子弯曲。 压缩机密封气，油系统应保持运行，待机组轴承温度降到45以下时，可停运油系统，压缩机干气密封系统。

21、停机后系统中仍有疏水排向凝汽器，因此停机后应保证凝结水泵的运行，并注意凝汽器水位合适。对短时间不再启动的机组，当确认凝汽器无任何水源进入后，可全停凝汽器系统。停机后应当严格防止高温蒸汽从各管道漏入汽轮机内部。由于这种原因造成事故的例子很多，应高度警惕。例如：密封蒸汽泄漏，会造成转子汽封处受热不均匀产生弯曲。进汽侧如有泄漏，均会使汽缸上、下温差过大，这都可能造成大轴弯曲事故。 长期停机时，压缩机应注意进出口阀的关闭可靠，缸体氮气保护；汽轮机应注意防潮，时常检查各蒸汽、疏水管线，必要时可加盲板。也可采用对汽轮机鼓入热风的方法干燥汽轮机，但必须注意调整热风温度，使汽缸温度高于室温35为宜；冬季要做好

22、防冻保温工作，汽轮机、压缩机所有管道内不应有积水。 综上所述，停机后应确实使机组和外界其他蒸汽系统、疏水系统及相应的工艺管线可靠的切断，并严格检查核实，才能保证停机后机组的安全。 根据现场生产情况和机组运行情况，在发生特殊非正常情况或接到上级指示后，需要立即停机，以确保机组安全或生产安全。这时运行人员应当沉着、冷静，但要果断、迅速的采取措施，实现紧急停机。究竟在什么情况下紧急停机？这需要根据机组的用途，生产中所处的位置和各使用部门的具体情况及规定执行。但对于一般汽轮压缩机组来说，可根据通行规则执行。 机组的紧急停机除一些共性紧急情况外，每台机组尚有具体紧急情况，需要具体对待，紧急停机操作程序及

23、内容也不相同。每台机组操作人员应当十分熟悉本台机组的紧急情况与操作方法。平时应当多做事故预想和紧急停机练习，以达到心中有数，遇事不慌，以免发生误操作；更要避免操作不当的事故扩大化，这要求操作人员除了要具备高度的责任感外，还要具有对机组情况的深入掌握和熟练的操作技术.ELLIOTT压缩机初次运行操作注意事项（汽轮压缩机通用部分）1、启动、运行和停机 如果遵循这些指导意见, 压缩机可以达到设计性能并确保工作年限.成功运行取决于： 仔细安装； 初次启动； 在操作参数内运行； 维护程序和合理保养 初次启动前的安全警示 阀门, 控制和安全装置处于好 的工作状态； 如果检查发现轴和叶轮有明锈蚀和冲蚀， 不

24、得运行。 启动前转子应转动自如； 如发现有摩擦现象， 立即停机, 检查原因并纠正; 启动前检查所有管路和电气连接是否正确; 检查压缩机和电机的转向 (经常见到 倒转 )； 如有高震动报警或异常立即停机查明原因, 并修复, 否则不得开机; 由于压缩机和电机的联合噪音, 操作时必须带耳塞; 一旦发生喘震立即停机 , 特别在设计转速下;初次启动前的检查 运动部件去除油漆， 保护膜,和杂物; 确保压缩机内部和进口管内没有工具, 布条,和外物; 螺母,螺栓应拧紧; 检查并试验所有控制器, 报警器和阀门; 联轴节安装完好; 排气止回阀安装完好, 动作灵活。 用清洁油加满油箱. 确保油系统 已经试运行。 按

25、所提供资料细心检查,避免损坏压缩机轴承, 密封, 控制阀等; 初次运行时, 吸入口应安装锥形过滤器, 丝网应结实, 不会冲破; 启动缓冲气进入密封.启动油系统前必须先启动密封气系统, 以免油污染干气系统. 启动油泵前油温应高于10 C;油系统应循环数小时, 检查并处理油的泄漏; 如装有主轴油泵, 启动前应检查进油管是否注满油; Elliott 油控制系统配有转换阀 和均压管线, 对过滤器和冷却器进行切换.为了确保备用设备能及时投用, 应遵循下列程序:1. 把冷却器和过滤器放空打开;2. 打开均压管线阀门;3. 当见到空气已经被油冲出, 关闭冷却器和过滤器上的放空阀门;注意: 如果冷却器/过滤器

26、放空管上装有孔板并接回到油箱, 这时放空阀应继续打开.4. 把转换阀转到准备使用的冷却器和过滤器的位置; 5. 隔段时间实施一次上述(1)-(4) 步 骤, 确保空气的彻底放空以及备用设备可以及时替换使用. 启动前油温至少要升到21C, 太低 的油温会损坏轴承和密封. 检查所有排凝阀是否处于正确阀位; 启动压缩机前必须对压缩机和压缩机管路排液； 没有把压缩机管路中的液体排尽前绝对不能开压缩机； 开机前确认转子转动灵活, 任 何摩擦或牵制迹象均得仔细检查, 然后才能开机。牵制表示要检查压缩机轴封，压缩机的对中， 如有摩擦, 应检查叶轮间隙. 打开密封气阀门， 慢慢增加经过滤的启动密封气压力，同时

27、监视密封气静态泄漏。一旦发现泄漏量超过制造厂商手册规定的动态泄漏量， 应停止操作并立即泄压， 让 Elliott公司或密封厂家来诊断。 在给隔离密封送气前不得运行压缩机。 压缩机轴不允许反转， 气体密封只能在轴规定转向下正常工作。 不得反向加压， 较高压力总是在密封面的外径而不在内径。差压计应该显示压差。 气体密封中不得进入液体和机械颗粒， 否则会损坏密封面。 1. 打开隔离气密封的空腔，清除可能积累的油污。一旦排污排净， 关闭阀门。2. 打开工艺气密封用氮气气源。 3. 把差压控制阀设定在参考压力以上15 psi。如果差压低于13.7kpa, 差压变送器会报警。4. 快速打开一下在线工作过滤

28、器的排凝阀, 确保无液体聚集。 注 意压缩机运行时绝不允许主密封压力低于放空压力，否则会造成密封损坏。5. 一旦系统投入运行， 必须每班(8小时)检查隔离气密封和过滤器的排凝， 对所有的压力和流量数据做好记录。 驱动装置已经单独试运行， 并经手动盘车； 润滑油系统和密封气系统已经经过调试； 压缩机和电机联轴节已经正确安装； 遵循制造厂启动程序 蒸汽透平- 逐步提速到位。热态再启动由于有暂时“热弓 ” 变形 的存在而应受到限制。热启动时除非 "热弓" 变形消失，否则不应该让压缩机加速通过临界转速区。这种“热弓” 变形的发生和消失与 特定的安装条件有关， 也与工艺过程有关， 有时候也需要时间来等待。 打开压缩机排凝阀； 启动润滑油/支持系统； 把抗喘震/循环设定到半自动状态； 按制造厂商规范启动驱动设备。 把装置投运到正常运行 状态。 把抗喘震/循环设定到自动； 核查设定值、噪音和振动值。停机 应注意下面一般性注意事项： - 通过减速缓慢减小负荷。监测震动水平， 特别是在接近临界速度时。如发生过大震动， 应尽快减速。如有可能应使用T&T阀帮助减速。 - 关闭压缩机吸入和排气阀。 - 装置彻底关闭后打开壳体上的排凝阀。 如果压缩机液体排放量超常， 应立即予以分析找出液体来源。应采取措施， 确保任何情况