- 硫酸裝置主風機喘振的原因分析
前言
硫酸裝置主風機運行中的一個特殊現象就是喘振。防止喘振是風機運行極其重要的問題。主風機喘振能造成極大的危害,喘振時氣流產生強烈的往復脈沖,來回沖擊風機轉子及其它部件;氣流強烈的無規律的震蕩引起機組強烈振動,從而造成各種嚴重后果:會造成轉子大軸彎曲;密封損壞,造成嚴重的漏氣,漏油;喘振使軸向推力增大,燒壞止推軸瓦;破壞對中與安裝質量,使振動加劇;強烈的振動可造成儀表失靈;嚴重持久的喘振可使轉子與靜止部分相撞,主軸和隔板斷裂,甚至整個主風機報廢。所以喘振在運行中是必須時刻提防的問題。
硫酸裝置在運行時,喘振的跡象一般是先流量大幅度下降,風出口壓力波動,風機發生強烈振動并伴有間斷低沉的吼聲。焚硫爐溫度快速上升,鍋爐產汽下降。

1、喘振產生的條件
根據喘振原理可知,喘振在下述條件下發生:
1.1 當流量過小,流量降到該轉速下的喘振流量時發生,由風機特性決定,在轉速一定的條件下,一定的流量對應于一定的出口壓力或升壓比,并在一定的轉速下存在一個極限流量——喘振流量。當流量低于這個喘振流量風機便不能穩定運行,發生喘振。上述流量,出口壓力,轉速和喘振流量的綜合關系構成風機的特性線,也叫性能曲線。相反在一定轉速下使流量大于喘振流量就不會發生喘振。

2、運行中造成喘振的原因
2.1 系統阻力超高
造成這種情況主要是硫酸裝置在持續的運行過程中,由于轉化器、吸收塔等煙氣流路設備造成系統阻力持續上升,導致系統阻力超過風機運行升壓,使風機流量無法流動從而發生風機喘振和升華硫。
2.2 操作失誤
硫酸裝置主要煙氣管路上安裝有多臺煙氣蝶閥用于控制煙氣,在運行期間這些蝶閥的開度要>75%以免造成系統阻力升高,由于這些蝶閥是DCS遠程控制的電動閥,如果在DCS誤操作把開度關閉至75%以下極易發生風機喘振和升華硫。
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,使風機進入喘振區引起喘振這種情況的原因有:風機入口濾器阻塞,阻力太大,而壓縮機轉速未能調節,造成喘振;濾芯太臟,或冬天結冰等可能發生這種情況;入口氣源減少或切斷。這些情況如不及時發現及時調節,風機都可能發生喘振。
2.4 操作不當
升速升壓過快,降速之前未能先降壓。升速、升壓要緩慢均勻,降速之前應先采取卸壓措施:如放空,回流等,以免轉速降低后,氣流倒灌。正常運行時,防喘振未投自動,當外界因素變化時(如蒸汽壓力下降或氣量波動);汽輪機轉速下降而防喘來不及手動調節;或來氣中斷等;由于未投用自動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
在風機的入口可采取回流循環。可使流經風機的氣體流量增加,消除喘振;但壓力隨之降低,浪費功率,經濟性下降。如果系統需要維持等壓的話,放空或回流之后應提升轉速,使排出壓力達到原有水平。在升壓前和降速、停機之前,應當將放空閥或回流閥預先打開,以降低背壓,增加流量,防止喘振。
3.2 升壓和變速時,強調“升壓必先升速,降速必先降壓”的原則
風機升壓應當在汽輪機調速器投入工作后進行;升壓之前查好性能曲線,確定應該到達的轉速,升到該轉速后再提升壓力;風機降速應當在防喘閥門安排妥當后再開始;升速,升壓不能過猛過快;降速降壓也應當緩慢,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,避免灰份進入系統,增加系統阻力,導致風機升壓低壓系統阻力。硫磺制酸裝置應避免磺槍霧化不好或彎曲,燃燒不充分導致硫磺與鐵腐蝕產生硫化鐵被吹到催化層增加系統阻力,導致風機喘振。


