- 硫酸裝置主風(fēng)機(jī)喘振的原因分析
前言
硫酸裝置主風(fēng)機(jī)運(yùn)行中的一個(gè)特殊現(xiàn)象就是喘振。防止喘振是風(fēng)機(jī)運(yùn)行極其重要的問(wèn)題。主風(fēng)機(jī)喘振能造成極大的危害,喘振時(shí)氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈的往復(fù)脈沖,來(lái)回沖擊風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子及其它部件;氣流強(qiáng)烈的無(wú)規(guī)律的震蕩引起機(jī)組強(qiáng)烈振動(dòng),從而造成各種嚴(yán)重后果:會(huì)造成轉(zhuǎn)子大軸彎曲;密封損壞,造成嚴(yán)重的漏氣,漏油;喘振使軸向推力增大,燒壞止推軸瓦;破壞對(duì)中與安裝質(zhì)量,使振動(dòng)加??;強(qiáng)烈的振動(dòng)可造成儀表失靈;嚴(yán)重持久的喘振可使轉(zhuǎn)子與靜止部分相撞,主軸和隔板斷裂,甚至整個(gè)主風(fēng)機(jī)報(bào)廢。所以喘振在運(yùn)行中是必須時(shí)刻提防的問(wèn)題。
硫酸裝置在運(yùn)行時(shí),喘振的跡象一般是先流量大幅度下降,風(fēng)出口壓力波動(dòng),風(fēng)機(jī)發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)并伴有間斷低沉的吼聲。焚硫爐溫度快速上升,鍋爐產(chǎn)汽下降。
1、喘振產(chǎn)生的條件
根據(jù)喘振原理可知,喘振在下述條件下發(fā)生:
1.1 當(dāng)流量過(guò)小,流量降到該轉(zhuǎn)速下的喘振流量時(shí)發(fā)生,由風(fēng)機(jī)特性決定,在轉(zhuǎn)速一定的條件下,一定的流量對(duì)應(yīng)于一定的出口壓力或升壓比,并在一定的轉(zhuǎn)速下存在一個(gè)極限流量——喘振流量。當(dāng)流量低于這個(gè)喘振流量風(fēng)機(jī)便不能穩(wěn)定運(yùn)行,發(fā)生喘振。上述流量,出口壓力,轉(zhuǎn)速和喘振流量的綜合關(guān)系構(gòu)成風(fēng)機(jī)的特性線,也叫性能曲線。相反在一定轉(zhuǎn)速下使流量大于喘振流量就不會(huì)發(fā)生喘振。
2、運(yùn)行中造成喘振的原因
2.1 系統(tǒng)阻力超高
造成這種情況主要是硫酸裝置在持續(xù)的運(yùn)行過(guò)程中,由于轉(zhuǎn)化器、吸收塔等煙氣流路設(shè)備造成系統(tǒng)阻力持續(xù)上升,導(dǎo)致系統(tǒng)阻力超過(guò)風(fēng)機(jī)運(yùn)行升壓,使風(fēng)機(jī)流量無(wú)法流動(dòng)從而發(fā)生風(fēng)機(jī)喘振和升華硫。
2.2 操作失誤
硫酸裝置主要煙氣管路上安裝有多臺(tái)煙氣蝶閥用于控制煙氣,在運(yùn)行期間這些蝶閥的開(kāi)度要>75%以免造成系統(tǒng)阻力升高,由于這些蝶閥是DCS遠(yuǎn)程控制的電動(dòng)閥,如果在DCS誤操作把開(kāi)度關(guān)閉至75%以下極易發(fā)生風(fēng)機(jī)喘振和升華硫。
2.3 吸入流量不足
由于外界原因使吸入量減少到喘振流量以下,使風(fēng)機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)引起喘振這種情況的原因有:風(fēng)機(jī)入口濾器阻塞,阻力太大,而壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速未能調(diào)節(jié),造成喘振;濾芯太臟,或冬天結(jié)冰等可能發(fā)生這種情況;入口氣源減少或切斷。這些情況如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)調(diào)節(jié),風(fēng)機(jī)都可能發(fā)生喘振。
2.4 操作不當(dāng)
升速升壓過(guò)快,降速之前未能先降壓。升速、升壓要緩慢均勻,降速之前應(yīng)先采取卸壓措施:如放空,回流等,以免轉(zhuǎn)速降低后,氣流倒灌。正常運(yùn)行時(shí),防喘振未投自動(dòng),當(dāng)外界因素變化時(shí)(如蒸汽壓力下降或氣量波動(dòng));汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速下降而防喘來(lái)不及手動(dòng)調(diào)節(jié);或來(lái)氣中斷等;由于未投用自動(dòng)防喘振裝置可能造成喘振。
3、防止與消除喘振的方法
3.1 防止與消除喘振的措施
在風(fēng)機(jī)的入口可采取回流循環(huán)??墒沽鹘?jīng)風(fēng)機(jī)的氣體流量增加,消除喘振;但壓力隨之降低,浪費(fèi)功率,經(jīng)濟(jì)性下降。如果系統(tǒng)需要維持等壓的話,放空或回流之后應(yīng)提升轉(zhuǎn)速,使排出壓力達(dá)到原有水平。在升壓前和降速、停機(jī)之前,應(yīng)當(dāng)將放空閥或回流閥預(yù)先打開(kāi),以降低背壓,增加流量,防止喘振。
3.2 升壓和變速時(shí),強(qiáng)調(diào)“升壓必先升速,降速必先降壓”的原則
風(fēng)機(jī)升壓應(yīng)當(dāng)在汽輪機(jī)調(diào)速器投入工作后進(jìn)行;升壓之前查好性能曲線,確定應(yīng)該到達(dá)的轉(zhuǎn)速,升到該轉(zhuǎn)速后再提升壓力;風(fēng)機(jī)降速應(yīng)當(dāng)在防喘閥門安排妥當(dāng)后再開(kāi)始;升速,升壓不能過(guò)猛過(guò)快;降速降壓也應(yīng)當(dāng)緩慢,均勻。
3.3控制原料灰分
需要控制原料或者硫磺中灰份的含量,避免灰份進(jìn)入系統(tǒng),增加系統(tǒng)阻力,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)升壓低壓系統(tǒng)阻力。硫磺制酸裝置應(yīng)避免磺槍霧化不好或彎曲,燃燒不充分導(dǎo)致硫磺與鐵腐蝕產(chǎn)生硫化鐵被吹到催化層增加系統(tǒng)阻力,導(dǎo)致風(fēng)機(jī)喘振。