催化煙機導流錐更換安裝技術探析

王承祿

（惠州宇新新材料有限公司，廣東惠州 516082）

0 引言

TP11-160 煙氣輪機（以下簡稱煙機）是專為某煉化催化裂化裝置設計的煙氣能量回收機，它利用煉油工藝流程中產生的煙氣膨脹作功帶動主風機，剩余的能量帶動電動機/發電機發電；當煙機能量不足時，由電動機補充能量驅動主風機。由于煙機的工作條件極為惡劣（高溫、高壓、煙氣中含有催化劑顆粒），而它是否能安全、可靠運行，將直接影響到煙氣能量回收成套機組的正常運行，甚至會影響到整個催化裂化裝置的工藝是否流暢。因此，消除煙機隱患，保證煙機安全、可靠、長周期運行極為重要。

1 機組概況

1.1 基本參數

TP11-160 煙機由西安航空發動機公司制造，用于某煉化Ⅱ催化裝置，利用催化裂化裝置中爐子產生的煙氣驅動煙機，從而帶動主風機和電動機/發電機；該煙機介質水平進入、垂直排出，采用單級懸臂式結構，徑向軸瓦和推力軸瓦均為可傾瓦，軸封為迷宮密封；其基本參數見表1。

表1 煙機基本參數

1.2 機組現狀

煙機振動監測點XI1431A 振動值從50 μm 上升至100 μm，后續運行振動值最高達124 μm，且未有下降趨勢。經停機搶修，解體發現導流錐有3 處變形且較為嚴重（圖1），導致靜葉頂隙不均勻、且有部分靜葉與導流錐貼牢；轉子與進氣端面間隙不均勻、且部分小于標準間隙；由于沒有備用導流錐，決定車削導流錐端面，以彌補導流錐變形導致端面變形產生的后續不良狀況，檢修后開機，機組運行狀況良好，最大振動值為49.4 μm；但導流錐變形缺陷終究存在，且運行一段時間后煙機振動有上升現象，為徹底解決此隱患，緊急訂購導流錐，待催化裝置停工時，對導流錐進行更換。

圖1 導流錐變形

2 問題分析與解決方案

2.1 影響因素

煉化催化裂化裝置TP11-160 型煙機（圖2）是以導流錐為定位基準，若更換導流錐，新導流錐安裝前需考慮以下5 個影響因素。

圖2 煙機總裝效果圖

（1）輪盤蒸汽密封間隙D 和進汽側轉子與導流錐端面間隙Q 是兩個關鍵的把控數據。

（2）新導流錐與蝸殼內膨脹短接配對法蘭螺栓孔可能存在錯位。

（3）新導流錐與入口配對法蘭可能存在錯位。

（4）新導流錐中心與轉子中心不同心。

（5）新導流錐與舊導流錐固定螺栓孔距及銷子孔距有偏差。

2.2 解決方案

（1）更換導流錐的首要問題是使新導流錐與轉子同心，根據圖3 制作假軸，用來找新導流錐與轉子同心，在假軸上裝配跳動測量專用工具，分別測量圖4 中1、2 位置的跳動，根據跳動值調整轉子的中心。若新導流錐中心低于轉子中心，通過加墊片來調整；若新導流錐中心高于轉子中心，通過刨新導流錐底座來調整；通過擴地腳螺栓孔調整左右位置，調整后需重新鉸銷子孔；以上調整皆需保證底座接觸面積。

圖3 假軸加工圖

圖4 同心測量點

（2）調整導流錐與煙機轉子的中心時，為了確保調整的可靠性，需嚴格控制蒸汽封間隙D，兼顧端面間隙Q（盡可能控制在標準之內），同時確保D 值不能小于標準的下限值，也不能使輪盤蒸汽封片脫離轉子輪盤配合臺階，造成輪盤蒸汽封失效。

（3）若新導流錐與蝸殼內膨脹短接配對法蘭螺栓孔存在錯位，調整時需進行確認，錯位調整須將導流錐送至加工中心銑腰形孔。

（4）若新導流錐與入口配對法蘭如果存在錯位，須將入口法蘭割除，重新焊接新的法蘭，廠家需配送有軸向余量的新法蘭（法蘭割除后焊接，軸向距離會偏短）。

（5）導流錐調整完畢后要檢查蝸殼膨脹短接的4 個點，記錄4 個點的相對位置，移除導流錐后利用專用工具再次調整這4 個點到記錄值的位置，檢查動葉頂間隙。

（6）調整輪盤蒸汽封間隙及動葉頂間隙應考慮轉子實際運行后存在上浮的特點，預留間隙時最好將上方附近的間隙控制的比下方附近的間隙稍大。輪盤蒸汽封間隙測量應先將總間隙測出，調整后應以下限值的標準制作等值工具再次檢驗。

3 現場更換中的問題及解決措施

將新導流錐運輸至裝置，吊裝至現場機組平臺上，新導流錐尺寸復核時發現以下問題：

（1）新導流錐支撐座外側螺栓孔為4 孔，內側螺栓孔為5 孔；舊導流錐支撐座外側螺栓孔為5 孔，內側螺栓孔為4 孔；該問題系廠家底座焊接時左右兩側支撐座對調造成。將底座拆除，割除左右支撐座重新焊接，焊接時確保底座平面處于同一水平面。

（2）導流錐兩側支撐地板螺栓孔距相差20 mm，新導流錐為1650 mm 舊導流錐為1630 mm。將螺栓孔擴孔。

（3）新導流錐靜葉封嚴齒直徑為970～974 mm，尺寸有較大偏差，而轉子輪盤封嚴齒直徑為971.5 mm，有部分會擦到。將靜葉封嚴環內孔加工至Ф974.5 mm，以控制輪盤蒸汽密封間隙D 在標準（3～3.2 mm）內。

（4）新導流錐法蘭面到靜葉端面尺寸為106 mm，舊導流錐為93～97 mm；而法蘭面到轉子端面尺寸為102～104 mm，轉子與新導流錐脫開2～4 mm。加工調整墊，墊片厚度將進汽側轉子與導流錐端面間隙Q 控制在7～9 mm。

（5）導流錐與入口膨脹節螺栓孔錯位。將導流錐螺栓孔銑成腰形孔，以匹配螺栓能自由穿入。

（6）導流錐與入口短節螺栓孔錯位。將入口短節割除，重新焊接配對法蘭，以匹配螺栓自由穿入。

（7）假軸找正，發現導流錐與轉子不同心。在導流錐支撐下加調整墊片重新找正，找正后重新絞銷孔定位。

4 結語

雖然在新導流錐現場更換時發現諸多問題，但大多數問題與前期預判一致，且都按照預定方案得到了有效解決，工期比原計劃提前一周。更換導流錐后，煙機軸承振動最大為31 μm，消除了煙機持續振動大的隱患，確保裝置平穩運行，為后續導流錐更換安裝提供借鑒。