硝酸四合一机组故障分析

一、设备概况

硝酸四合一机组外貌图如图1，从左至右依次是汽轮机、NOx压缩机、齿轮箱、空压机与尾气透平。

图1 硝酸四合一机组

硝酸四合一机组设计技术参数详见表1：

表1 机组设计参数

二、故障现象

NOx压缩机在2013年10月~2013年11月试机， 10月24日在过临界转速时，振动偏大，出口端轴承振幅最大达到62μm；齿轮箱运行振动偏大，低速端轴承振幅最大达到27μm，在2014年6月24日，齿轮箱低速端轴承振动增长，振幅快速上升3μm。

三、故障分析

图2为硝酸机组测点总貌图。

图2 硝酸四合一机组总貌图

齿轮箱高、低速轴四个通道轴振趋势图见图3和图4，分析可得，低速轴振动振幅较高速轴偏大，振动能量以1x分量为主。

图3通频趋势图

图4 1x趋势图

a 高速轴轴心位置图

b低速轴轴心位置图

图5 11月2日齿轮箱轴心位置图

a 高速轴轴心位置图

b 低速轴轴心位置图

图6 11月13日齿轮箱轴心位置图

图5和图6反映了齿轮箱高速轴的轴心位置较低速轴的轴心位置混乱，判断为齿轮箱低速端运行状态不佳。于2014年6月24日齿轮箱低速轴振动有3μm的快速上升，同时伴随瓦温升高，判断低速端有摩擦存在，见图7和图8运行趋势图谱。

图7 通频趋势图

图8 1x趋势图

图9和图10是NOx压缩机近期运行趋势图，分析可得，压缩机运行不平稳，振动幅值较高。

图9 通频趋势图

图10 1x势图

图11为NOx压缩机在24日的启停机Bode图，分析可得，压缩机在过临界转速时，振动较大，振幅上升过大，说明转子过临界转速振动比较敏感，判定转子上存在结垢。

图11 10月24日启停机Bode图

四、结论与建议

通过以上分析，判断NOx压缩机转子上存在结垢；齿轮箱低速端运转不良，产生摩擦的可能性很大。
为了保证生产建议有机会停机检查，尤其对齿轮箱低速端进行排查。

五、处理后的情况跟踪

机组于2014年6~7月停机检修一次，NOx压缩机开盖检查，NOx压缩机转子上存在氨盐结垢，对转子进行了清理，开机后NOx压缩机运行平稳，运行趋势见图12。