孙 浪，苏晓勇，刘小龙
（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南714000）
［摘 要］某400 kt/a煤基甲醇装置低温甲醇洗系统所需冷量由氨压缩机制冷系统提供，氨压缩机（一开无备）透平（T7825）为三系列背压式汽轮机，自2011年3月甲醇装置投产以来，氨压缩机组运行状况一直良好。2022年12月，T7825进汽侧与排汽侧轴承反复出现异常振动现象（轴振值波动后又可回到原来的正常值），存在引发轴振动高高联锁跳车及甲醇装置停车等风险。结合T7825实际运行工况，经分析与排查，判断是T7825油封漏油而后遇高温引起碳化、积炭逐渐积累后与轴发生碰撞摩擦所致。经综合研判，决定氨压缩机组监护运行。2023年5月甲醇装置停车大修期间，经检查确认，此前原因分析准确，对机组积炭结焦体进行彻底清理，并在透平与油封之间安装隔离气分布器后，T7825试车正常。2023年5月底甲醇装置大修后顺利重启，氨压缩机组运行状况良好。
［关键词］氨压缩机；透平轴振动高；原因分析；问题排查；透平油封漏油；积炭；监护运行；处理措施
［中图分类号］TK268+.1 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2025）03-0057-04
0 引 言
氨压缩机作为煤、石油、天然气化工企业生产装置制冷系统的核心设备之一，一直以来其运行状态对企业的生产经营极为重要。国内某400 kt/a煤基甲醇装置于2011年3月投产，其主生产工艺为德士古水煤浆气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、卡萨利甲醇合成、天津大学三塔双效精馏工艺等，其中，低温甲醇洗系统所需冷量由氨压缩机制冷系统提供。氨压缩机（一开无备）透平（T7825）为杭州汽轮机厂采用西门子公司技术设计、制造的三系列背压式汽轮机，型号为NG32/25，输出功率3 048 kW，额定转速9 350 r/min，动力蒸汽入口压力3.9 MPa、入口温度390 ℃、入口流量28.5 t/h，排汽压力0.45 MPa（A），汽耗率9.35 kg/（kW·h）；汽轮机与氨压缩机之间通过挠性联轴器连接，汽轮机高/低压侧径向轴承均为5块可倾式轴瓦，止推轴承为米歇尔型瓦块轴承，其推力盘两侧各有8块单独支撑的止推瓦块。本甲醇装置投产以来，氨压缩机组运行状况一直良好，但经过长期的连续稳定运行后，2022年12月，氨压缩机透平进汽侧与排汽侧轴承反复出现异常振动现象，异常振动可能导致轴振动高高联锁跳车，轴振动严重时可能造成轴承和转子损坏及密封系统失效，进而导致整套甲醇装置停车。为此，结合其实际运行工况，对可能引起振动的原因逐项进行排查，最终找到了症结所在，进行相应的处理及优化技改后，问题得到彻底解决。
1 氨压缩机透平轴振动高异常现象简述
机组连续稳定运行工况下，氨压缩机透平前后轴振动测点VI7701X、VI7701Y、VI7702X、VI7702Y振值（报警值50 μm，联锁值75 μm）出现突然增大的情况，分别由原来的12 μm、9 μm、11 μm、6 μm增至21 μm、18 μm、16 μm、13 μm，4个轴振动测点示数同步波动（增大）而后同步回落，其波动是一个渐变过程，没有急剧跳跃性突变，波动持续时间约10 min，轴振值波动后可以回到原来的正常值，且这种波动现象反复出现，有时一天几次、有时几天一次，毫无规律。此过程中，氨压缩机低压、中压、高压缸的振值保持稳定，未出现异常波动。
2 原因分析与排查
2.1 透平入口主蒸汽温度与压力
入口主蒸汽的温度与压力对透平的正常运行有着重大影响，入口主蒸汽温度过高，会导致金属机械性能快速恶化，透平各部件使用寿命缩短，甚至可能使其前几段叶轮套装松弛；入口主蒸汽温度过低，会造成叶轮叶片反动度增加，引发轴向推力增大，透平末级叶片湿度也会明显增大，末级叶片极易发生水蚀，缩短其使用寿命——如果入口主蒸汽温度大幅快速下降，轴振动、轴位移均会出现异常波动。检查氨压缩机组运行工况（DCS界面上的运行历史曲线），透平入口主蒸汽温度400 ℃、压力3.93 MPa，整个运行过程中动力蒸汽各项参数基本上未发生变化，故可排除氨压缩机透平入口主蒸汽温度与压力波动这一因素。
2.2 润滑油系统
润滑油系统的正常运行是氨压缩机透平正常运行的先决条件。在透平—压缩机组中，润滑油系统的主要功能是提供润滑和冷却，防止轴承、轴颈过热变形等问题出现。润滑油系统可能出现的问题及影响主要有如下几个方面。
2.2.1 润滑油压力/流量不足或温度控制不当
润滑油压力/流量不足会导致油膜稳定性下降，使得轴承在运行中无法形成足够的油膜厚度，导致金属表面直接接触，磨损增大且热量无法及时带走。当轴承中的油膜受到破坏时，可能出现油膜涡动现象，轴颈在轴承中的位置发生不稳定振荡而引起机组振动。
润滑油温度过高，润滑油品质劣化加速，润滑效果下降；润滑油温度过低，润滑油黏度增加，油膜形成困难，导致透平异常振动。
2.2.2 润滑油中存在杂质或其品质劣化
若润滑油中存在杂质，可能导致轴承和其他部件的表面磨损，磨损产生的颗粒物导致透平各部件进一步磨损而产生异常振动。
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