石化设备节能与安全关键技术研究与应用

石化设备节能与安全

关键技术研究与应用中石化节能推广技术主要技术汽轮机轴端高效密封技术汽轮机叶片防断裂技术电机轴端油封——可调式自动跟踪密封技术★钢丝绳隔振器减振降噪★高效空气预热器★旋转机械的自动平衡★管道减振器

一、汽轮机轴端高效密封技术目前石化企业有很多汽轮机轴封漏汽量大.主要危害:（1）直接导致润滑油含水,危害轴承寿命,影响调节系统.（2）蒸汽外泄(冒白烟),效率低.（3）差胀不正常,转子热变形,发生摩擦,振动.案例:德国进口750KW、850KW汽轮机轴端密封改造中国石化股份有限公司广州分公司两台德国进口汽轮机轴端均采用梳齿密封，存在严重的漏汽问题。传统的梳齿密封在安装时具有较小间隙，但在过临界转速等工况下，密封齿很容易被磨损或倒伏，密封间隙在短时间内迅速扩大，致使轴端泄漏严重，润滑油中大量含水。采用独特的技术手段，解决了一系列汽轮机的泄漏问题。独特的技术手段技术难点:直径太小(145毫米),长度大(180毫米)独特技术手段：高齿、低齿蜂窝密封。杭汽生产小型汽轮机轴端密封改造主要业绩

1、制氢转化炉风机组汽轮机蜂窝密封改造

2、轻催汽轮机轴端蜂窝密封改造

3、焦化（一）汽轮机轴端蜂窝密封改造

4、重催CT-301气压机透平轴端蜂窝密封改造

5、重催BT-101四机组透平轴端蜂窝密封改造

6、加氢(二)BCT-202循环机透平轴封改造

7、25MW汽轮机蜂窝密封改造

二、汽轮机叶片防断裂技术

在汽轮机、压缩机、燃气轮机、烟气轮机以及水轮机等叶轮机械中，叶片产生裂纹甚至断裂是常见的问题，目前尚无很好的解决办法，造成了巨大的经济损失，严重威胁着这些大型机组的安全运行。

一台汽轮机发生5次断叶片事故中石油辽阳分公司一台50WM汽轮机先后发生5次断叶片的事故，哈尔滨汽轮机厂和上海汽轮机厂对该机组进行了多次改造，但都没有能够阻止断叶片事故的发生。特别是发生在2005年10月的一次尤为严重。该汽轮机的次末级三根长叶片从叶片中部折断，这三根断下的叶片随后又把次次末级的多个叶片打坏，还严重损坏了隔板和汽封。修复项目费用购买新叶片（叶片断裂事故频发于末一、末二级，一般超过120片）4000元/片，约50万更换受损冷凝器约40万元更换受损隔板，除湿板，流通部件等约50万元维修服务费用

（转子拆叶轮，转子动平衡，安装调试，人工服务等）约50万元直接损失

合

计：约200万元汽轮机叶片事故经济损失分析叶片断裂的主要原因叶片断裂的主要原因是:叶片在很高的汽体激振力作用下，产生疲劳裂纹，裂纹进一步发展导致叶片断裂。水滴冲刷破坏.

本技术通过分析激振力产生的原因，研制了控制叶片激振力幅值和频率的减振环，可以大大延长叶片的寿命，已经在多台气轮机等叶轮机械中得到了应用和验证。业绩1

北京华能热电厂重庆嘉凌电厂75MW,低压缸末级湿度大，叶片受到强烈的水滴冲蚀，曾发生叶片断裂的事故。各级的湿度是：末级12.4%,次末级8.5%,次次末级4.2%.2000年北京华能热电厂要购买相同类型的75MW汽轮机，为了防止叶片受到水滴的强烈冲蚀，我们为其设计并安装了防断裂叶顶汽封，去湿效果好，叶片损伤大幅度下降，提高了机组效率和运行稳定性。自投产以来一直安全稳定地运行。业绩2

秦山核电站650MW汽轮机该650MW汽轮机，在低压缸次次末级和次末级应用了防叶片断裂密封。其直径约为2.8m，次末级湿度是10%,次次末级湿度是6%.业绩3

北京高井电厂100MW汽轮机我们在该汽轮机低压缸次次末级和次末级应用了防叶片断裂密封。次次末级叶轮的直径1865.4;次末级叶轮的直径2184.8毫米。业绩4

广石化25MW汽轮机

该机组供汽压力为10.2MPa，蒸汽温度为460℃-490℃，低于设计值540℃，低压缸中蒸汽湿度大，对叶片将会产生严重的水蚀，叶片寿命受到威胁，极易发生叶片断裂事故。目前，青岛汽轮机厂对此采取的对策是在叶片表面镀上一层金属。这是目前常规的做法，这种方法不能从根本上解决严重的水蚀问题，是一种被动方法。大量事实说明，使用这种方法后，机组运行一段时间以后，叶片表面镀层将被水滴冲刷掉，叶片表面将会产生严重的水蚀凹坑，叶片极易断裂。三、电机轴端高效油封——

可调式自动跟踪密封技术独家设计、专利技术解决润滑油向电机内部线圈泄漏问题有利于保障设备的安全稳定运行背景某厂采用佳木斯电机厂生产的电机，电机冷却风扇形成负压，使润滑泄漏进入电机内部，在线圈内大量积油，造成严重的安全隐患。2007年，某厂电机润滑油泄漏进入电机内部，线圈内积油严重，线圈绝缘层遭腐蚀，导致电机线圈全部烧毁。调查发现，国内许多电厂、化工厂、炼钢厂的大电机都存在同样问题。应客户需求，我们设计了可调试跟踪密封，应用效果很好。中石化某乙烯厂K4003电机轴承油封严重漏油，电机线圈内积油现象严重,影响安全生产。原因分析冷却风扇旋转，冷却风导致电机内部形成负压.原轴端密封运行一段时间后，密封磨损.润滑油雾在负压作用下，穿过轴端密封进入电机内部.油雾冷却后，在线圈内积累出大量润滑油.可调式自动跟踪密封的特点

1）能够与转动部件直接接触，形成零间隙，由于特殊的力学链设计和采用特殊的复合材料，不会引起温升、转动部件振动等情况；2）自动跟踪齿做成多个圆弧结构，在径向均可自由地前后移动，保证始终为零间隙的动态密封，解决了油雾和油滴向外逸出的现象，自动跟踪齿式内环与外环之间采用特殊的“间隙补偿功能”，控制自动跟踪齿与转动部件之间的间隙与压力；3）自动跟踪齿的补偿和退让功能：自动跟踪齿的每一等分部分都可以自由的前后移动，向转动部件方向前进量半径方向为1mm，退让量半径方向为1mm，这样可以有效补偿运行中自动跟踪齿的磨损量，确保任何工况下自动跟踪齿和转动部件的间隙始终为零；4）材料的特点：外环主体材料采用轻质铝合金材料为支撑部件，能够适应受力情况的需要；内环为高分子材料，具有耐高温、自润滑性能、耐腐蚀、耐油、耐老化、耐磨损、不损伤对磨件等优点