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雙螺桿焦爐煤氣壓縮機缺油事故分析及整改措施

文檔作者：王在彬文檔來源：萊蕪鋼鐵集團公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月01日
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雙螺桿焦爐煤氣壓縮機缺油事故分析及整改措施
王在彬
( 萊蕪鋼鐵集團公司，山東萊蕪271104)
【摘要】分析了萊蕪鋼鐵集團雙螺桿焦爐煤氣壓縮機缺油事故的原因。并實施了有針對性的整改措施。
【關(guān)鍵詞】壓縮機；焦爐煤氣；潤滑油
【中圖分類號】’m45 【文獻標識碼】B 【文章編號】10嘶一67州2012) 01—0017—02
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1前言
萊鋼ccPP工程焦爐煤氣壓縮機分低壓段和高
壓段兩級壓縮，低壓段焦爐煤氣進出口壓力分別為
8 kPa和0．365 MPa，高壓段出口焦爐煤氣壓力為
2．9 MPa，壓縮機的額定容量是9000 m3。2009年5
月份投運以來，運行正常。但在2011年5月，發(fā)生了
低壓段壓縮機缺油運行事故，導致止推軸承、主軸承
和側(cè)軸承損壞，直接經(jīng)濟損失達400多萬元。
事故原因是控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，滑油泵停止運
行但是壓縮機電機無法停機，導致低壓段壓縮機缺
油運行30 mi n，致使止推軸承、主軸承和側(cè)軸承損
壞。
2事故分析
2．1壓縮機潤滑油系統(tǒng)
壓縮機的潤滑油系統(tǒng)分為兩部分，一部分是軸
頸潤滑油，另一部分是注射潤滑油。軸頸潤滑油供給
壓縮機軸承、機械密封和平衡活塞處，用于壓縮機軸
頸部位的潤滑、密封和降溫。注射潤滑油噴射到雙螺
桿壓縮機的轉(zhuǎn)子部位，其主要作用有兩個方面：一方
面用于壓縮機轉(zhuǎn)子、機殼和壓縮煤氣的降溫；另一方
面是用于密封轉(zhuǎn)子和機殼之間的間隙，以達到更高
的容積效率和壓縮性能。
軸頸潤滑油工作壓力為0．68 MPa ，經(jīng)油泵( a泵
或b泵) 加壓后，流經(jīng)壓縮機軸承部位后，回流到油
箱。
注射潤滑油在油分離器內(nèi)的壓力為0．68 MPa。
經(jīng)過油過濾器和油冷卻器后進人壓縮機的注射油
口，噴射到壓縮機的螺桿上，并與壓縮機內(nèi)的焦爐煤
氣充分混合，然后流人油分離器，在油分離器內(nèi)進行
潤滑油和焦爐煤氣的分離。注射潤滑油不需要油泵，
由煤氣壓縮機人口煤氣壓力和出口煤氣壓力之差來
驅(qū)動。
低壓段煤氣壓縮機的潤滑油系統(tǒng)圖如圖l 所
示。
2．2壓縮機電氣系統(tǒng)
潤滑油泵電機的電壓等級為380 V，壓縮機驅(qū)
動電機是高壓電機，電壓等級是l o．5 kV。
高壓電機的斷路器在上一級變電站的10 kV
配電室內(nèi)，壓縮機控制屏內(nèi)的繼電器19和繼電器
26分別控制高壓電機斷路器的合閘和分閘。
潤滑油泵等低壓電氣設(shè)備由壓縮機MCC供電，
油泵接觸器的輔助觸點為PLC提供油泵的運行狀
態(tài)。油泵a泵和b泵之間無電氣聯(lián)鎖。油泵的電氣控
制如圖2所示，PLC控制油泵的啟動和停止。
冶金動力2012年第l 期
1 8 METALLURGI CAL PowER 總第149期
AC
圖1 低壓段煤氣壓縮機的潤滑油系統(tǒng)圖
RC 一、
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I 、I． ． ? 一．
2200 V
50 H互
THRC f 。l HHq
正] 警口
SC ’ ，
油泵a 油泵b
電機電機
圖2油泵電氣控制圖
2．3事故描述
某日凌晨2：15，焦爐煤氣壓縮機停機報警，值
班人員迅速察看DCS監(jiān)控畫面，發(fā)現(xiàn)煤氣壓縮機出
口閥門關(guān)閉，所有油泵和其他輔機系統(tǒng)已經(jīng)停運。但
是，煤氣壓縮機高壓電機仍在運轉(zhuǎn)。
值班人員在Dcs 監(jiān)控界面上點擊高壓電機手
動停機按鈕后，無效。馬上跑到壓縮機廠房內(nèi)的壓縮
機控制屏前，拍擊控制屏上的“緊急停機”按鈕，仍然
無法使高壓電機停止運行。
值班人員馬上向調(diào)度匯報，要求調(diào)度安排電氣
主控人員盡快斷開壓縮機高壓電機的10 kv電源。
電氣主控人員接調(diào)度通知后，迅速趕到l O kV
配電室內(nèi)的相應(yīng)配電柜前，手動斷開壓縮機高壓電
機的斷路器。此時的時間是2：47。
在此過程中，壓縮機缺油運行32 mi n。
隨后，在壓縮機廠家技術(shù)人員的指導下，對低壓
段壓縮機進行了解體檢查，壓縮機的止推軸承、主軸
承和側(cè)軸承嚴重磨損，壓縮機的雙螺桿轉(zhuǎn)子正常。
2．4事故原因分析
將DCs 監(jiān)控畫面中的歷史趨勢中的所有記錄
調(diào)出，發(fā)現(xiàn)在2：15和其后的多個時段，出現(xiàn)所有溫
度、壓力等模擬量輸入信號的采樣值均為零，每次持
續(xù)的時間3—10 s不等。
2：15，PLC采集到所有模擬量信號值為零，因采
集的380 V電源電壓為零，系統(tǒng)判定380 V電源故
障，在系統(tǒng)的sOE記錄中可以查看到此條故障記
錄。因“380 V電源故障”，控制系統(tǒng)執(zhí)行緊急停機程
序。自動停止油泵和高壓電機。
油泵在PLC發(fā)出停機指令后，圖2中“來自控
制屏”的接觸器觸點斷開，油泵停運。
． 在歷史趨勢中發(fā)現(xiàn)，PLC發(fā)出停機指令后，發(fā)出
了“高壓電機停止”指令，但是，高壓斷路器沒有分
斷。
控制屏上的“緊急停機”按鈕按下后，PLC采集
到“緊急停機”信號，自動進人緊急停機程序。
察看“高壓電機停止”指令的歷史趨勢，僅在2：
15系統(tǒng)發(fā)出一個停機脈沖，此后，無論是DCS界面
手動停高壓電機，還是拍擊控制屏上的“緊急停機”
按鈕，系統(tǒng)均沒有發(fā)出停機脈沖。
綜合所有的歷史趨勢和報警記錄，對事故原因
判定如下：PLC采集到“380 V電源故障”信號，控制
系統(tǒng)進入緊急停機程序，向所有油泵電機和壓縮機
高壓電機同時發(fā)出停機指令，但是，“高壓電機停止”
指令發(fā)出后，繼電器26未動作，高壓斷路器跳閘回
路收不到跳閘信號。因PLC已經(jīng)進入緊急停機程
序，所以，拍擊控制屏上的“緊急停機”按鈕時，系統(tǒng)
不再發(fā)出停機脈沖。
3整改措施
3．1增設(shè)直流應(yīng)急油泵
選用z2- 62型直流電機( 22 kWDC220 V
3000枷n)，油泵型號為M100P—M，在軸頸潤滑油
主管道上安裝一個型號為’r YC-z-0．5，0．8 MPa的壓
力開關(guān)，用于控制直流油泵的啟停。當軸頸潤滑油主
管道油壓低于0．5 MPa 時啟動直流應(yīng)急油泵。
3．2安裝高壓斷路器跳閘按鈕
在值班室內(nèi)控制臺上安裝一個緊急停機按鈕，
接人高壓斷路器跳閘回路。見圖3中“緊急跳閘按
鈕”。( 下轉(zhuǎn)第29頁)
2012年第1期冶金動力
總第149期METALLuRGl CALPowER 29
注：表中單價僅供參考。
從表1中可知，燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組
年回收高爐煤氣17．44億ms，年回收焦爐煤氣1．95
億m3，年發(fā)電量為10．57億kw·h，年利潤約3．08億
元。發(fā)電站投資3年即可回收投資成本，經(jīng)濟效益可
觀。
【參考文獻】
【l 】彭藝輝．燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)(ccPP)發(fā)電技術(shù)叨．柳鋼科技，
2011．1：57．
【2】劉海寧，陸明春．淺談鋼鐵公司自備電廠燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)
發(fā)電技術(shù)(CCPP)叨．天津冶金，200r7，5：56．
【3】馬廣強．燃氣一蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置在本鋼的應(yīng)用唧．大連理
工大學，20Q5．
收稿日期：2011—07—28
作者簡介：徐迎超( 1982一) ，男．工程師，現(xiàn)主要從事節(jié)能環(huán)保、余熱利
用、發(fā)電項目的設(shè)計與研究工作。
( 上接第18頁)
3．3兩臺油泵故障連鎖跳高壓斷路器
將油泵a電機的熱繼電器常開觸點和油泵b電
機的熱繼電器常開觸點串聯(lián)，接人高壓斷路器跳閘
回路。見圖3中“THRa”和“THRb”。
- ●
4結(jié)束語
通過對本次事故的分析和處理，提高了壓縮機
潤滑油系統(tǒng)的可靠性，消除了設(shè)備系統(tǒng)的設(shè)計缺陷，
增強了今后該設(shè)備系統(tǒng)生產(chǎn)運行的穩(wěn)定性。這次事
故教訓，也為即將投運的其他同類型機組的設(shè)備管
理工作提供了借鑒。
收稿日期：2011一06—29
作者簡介：王在彬( 1975一) ，男，2006年畢業(yè)于東北大學信息工程學
院電力電子與電力傳動專業(yè)，碩士研究生，工程師，現(xiàn)從事燃氣發(fā)電
工作。
圖3高壓斷路器跳閘回路
( 上接第26頁) 可以實現(xiàn)經(jīng)濟運行條件下的清洗效取得滿意的煤氣洗滌效果，而且系統(tǒng)還能處在穩(wěn)定
果，凈煤氣中粉塵含量能夠達到工藝要求，長期跟蹤的經(jīng)濟運行狀態(tài)下。．
檢測煤氣含塵量是0．5—1．0 mg／m3。( 3) 在注重“清洗”和“定差壓模式”的運行模式
5結(jié)語下，單錐環(huán)縫運行良好，維修量少，利用高爐計劃檢
( 1) 單錐環(huán)縫洗滌主要功能是“清洗”，主要運行修機會，進行水槽及排水管的清泥。
模式是“定差壓模式”，作“爐頂壓力調(diào)節(jié)模式”是備收稿日期：2011一07—18
田豐爵作者簡介：胡賢科( 1960一) ，男，1982年畢業(yè)于馬鞍山鋼鐵學院煤化
( 2) 選擇投資較少的單錐環(huán)縫洗滌技術(shù)。不僅能
工專業(yè)·高級工程師- 現(xiàn)從事動力專業(yè)技術(shù)管理工作。

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