合成气汽轮机汽流激振原因分析及处理

功率 （ 压 缩 段／ 循 环 段 ）／ ｋ Ｗ 最 大转 速 ／ （ ｒ ・ ｍｉ ｎ ） 额 定转 速／ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ ） １ 阶 临 界转 速／ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ － １ ） ２阶 临 界转 速／ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ 。 ） 设 备 段数
联 轴 器 型式
蒸 汽流场 产 生较大 的蒸 汽干 扰力 ， 前 后 汽封 、 各压力
项 目
数 据
８ ． ８ ２ ４． Ｏ２ ５ｌ ５ ４１ ５
９７
进汽 压力 ］ ／ Ｖ Ｉ Ｐ ａ 排汽 压 力 ／ ￣ ｌ Ｐ ａ
进汽 温 度 ／ ℃ 排汽 温 度 ， ℃ 进１ ２ １ 蒸 汽质 量 流 量 ， （ ｔ ． ｈ ） 额 定 功 率， ｋ ｗ 最 大 功 率／ ｋ Ｗ 额 定 转速 ／ （ ｒ・ ａｉ ｒ ｎ ）
最 大 转速 ／ （ ｒ ・ ｍｉ ｎ ）
级 密封处 都类 似 于气体 轴承 ，对转 子本 身产 生各种
不 正常 的蒸 汽干扰 力—— 汽 流激振 力 ．其汽 流激振
力 的大小 随着汽轮 机 的负荷 增大 而增大 。当负荷 达 到一定 时 ． 汽 流激 振力将 超过 转子 系统 的阻尼 。 转子 产 生 自激振 动 ， 转 子一 旦失稳 。 工艺 条件 的改 善就 不
表 １ Ｔ Ｋ６ ０１汽 轮 机主 要 参 数
Ｔ ａ ｂ １ Ｍａ ｉ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ＴＫ ６ ０ １ ｔ ｕ ｒ ｂ ｉ ｎ ｅ
热 效率 ， 通 常采用 高 温 、 高压 进 汽 机组 ， 采 用 反 动式
结构 ， 汽 轮机 级 间 、 动静 之 间 的间 隙很 小 ， 不 均 匀 的
Ｔａ ｂ ２ Ｍａ ｉ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｔ Ｋ ６ ０ １ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ
式 联轴 器联 接 ， 机 组安装 在 同一公 共底 座上 。 Ｔ Ｋ ６ ０ １ 汽 轮机 是 ７级 单 缸背 压式 ．汽缸 内有 １
机 组 产 生 汽流 激 振 的原 因 ， 并 结 合机 纽检 修 ， 提 出 了 防止 汽轮 机 发 生 汽 流 激 振 的 检 修 、 运
行 方 面的 措 施 ． 为机 组 安 全 稳 定运 行 提 供 技 术 参 考 。
关键词 汽轮 机 ； 自激振 动 ； 汽 流 激振 ； 振 动 特征
１ 机 组性 能 参数 与运 行 情 况
某 公 司合 成气 Ｋ ６ ０ １ 压 缩机 组 是合 成 氨装 置 的 关键设备 ， 由意 大 利进 口 ， 机组 由 Ｔ Ｋ ６ ０ １汽 轮 机 与
Ｋ ６ ０ １离心 式压缩 机组 成 ． 汽轮机 和 压缩机 通 过膜 片
５ ５ ０
表２ Ｋ ６ ０ １压 缩机 主 要 参 数
９ ７ ８ ０
１ ０ １１ ５ ３ ９０ ０ １ ３ ５ ０ ０
２（ ８ ＋１ ）
ＤＲＹ— Ｆ ＬＥ ＸＩ Ｂ ＬＥ
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ － ２ ８
２ ０ １ ３年 第 ２ ０卷第 １ 期
化工 生产 与技 术
Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
项目 进 口压 力 （ 压 缩段 ／ 循 环段 ）／ ＭＰ ａ 出 口压 力 （ 压 缩 段／ 循 环 段 ）／ ＭＰ ａ
标 准 体积 流 量／ （ ｍ３ ・ ｈ － １ １
数据
７ ． ３ ８ ／ １ ３ ． Ｏ ８
１ ３ ． ０８ ／ １ ３． ９３ ４ ７０ １ ４ ７ ３ ５１ ２ ／ １ ３９ ８
中 图分 类 号 Ｔ Ｑ ０ ５ １ ． ２ １
文 献 标 识码 Ｂ
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Ｄ Ｏ Ｉ １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ － ６ ８ ２ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ ２ １
汽 轮机 发生 自激振 动除 了 由支 持轴 承 的油膜失 稳 造成 之外 ， 另一 主要原 因是 蒸汽激 振 。 为提 高机组
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５ ８・
姜爱群
合 成气 汽轮 机汽流 激振原 因分 析及处 理
经 验交 流
合成气 汽轮 机汽流激振原 因分析及处理
姜 爱 群
（ 中石化 南京 化 学工业有 限公 司 ， 南京 ２ １ ０ ０ ４ ８ ）
摘要 通过对 Ｔ Ｋ ６ ０ １ 汽 轮 机振 动跳 车原 因分 析 。 根 据 汽 流 激振 的机 理 与振 动 特 征 ， 明确 了
能 解决 问题 了ｌ 】 １ 。
４ ９１ ０ ６ ２１ ５
９ ７ ８ ０ １ １ ０ ｌ １ ５
１ 阶 临 界 转速 ／ （ ｒ ・ ｍｉ ｎ － １ ） ２阶 临 界 转速 ／ （ ｒ ・ ｍ ｉ ｎ ＂ ） 调速 范 围
转 子 质量 ／ ｋ ｇ
５ ０ｏ ０ １ ５ ００ ０ ８ ０％ ～ １ ０５ ％
个 整体式 内缸体 ， 控制 阀蒸 汽室 与外 汽缸铸成 整体 。
汽轮机 转子 除控制 级外 ， 其余 ６级 叶轮 都是反 动式 。 汽轮机前 后 端各有 １只可倾 瓦轴 承 ．前 端有 １只金 斯 伯雷 止推 轴承 。 Ｋ ６ ０ １ 压缩 机是 ２段 ９级筒 式离 心 压缩机 。 压 缩机前 后端 各有 １只可倾 瓦轴承 ， 非联 轴 器 端装 有 １只金斯 伯雷 止推 轴承 ，压缩 机前 后端 各 有 ｌ 组 干气 密封 。 机 组技 术性 能参数 如表 １ 和表 ２ 。 由于 合 成 气 压缩 机 组 的 Ｔ Ｋ ６ ０ １汽 轮 机 轴 封 漏 汽， 大 量 的蒸汽进 入润 滑油 系统 ， 造成 转子轴 振动 增 大 而使 机 组联 锁保 护 动作 跳 车 （ 联锁 ８ ４ Ｉ ｘ ｍ保 护 报