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養(yǎng)雞場通風換氣設備_閥門系統(tǒng)的超速響應分析法國進口風機品牌S.E

  動設備石油化工設備技術,閥門系統(tǒng)的超速響應分析范立民洛陽石化工程公司劉惠麟,河南洛陽摘要文章以催化裂化裝蘭中的煙氣輪機一主風機組為例,介紹了在煙氣輪機及機組事故電動/發(fā)電機脫網煙氣輪機聯(lián)軸器斷裂)工況下,閣門系統(tǒng)的動態(tài)特性,對不同回收功率機組超速響應的分析及工程設計計算方法,對確定閥門一機組系統(tǒng)的拉制方案閥門及其控制系統(tǒng)的配里的要求,提供了重要的參考依據。

  中圈分類號文做標識碼文章繃號一對機組超速狀態(tài)的分析和計算,必須考慮閥門動態(tài)特性對機組升速控制的影響。

  閥門作為重要的控制設備,其系統(tǒng)的動態(tài)特性的優(yōu)劣關閉時間的長短,將直接影響機組的超速控制及生產的安全性和可靠性。

  對于催化裂化裝置中的煙氣輪機一主風機能量回收機組,在事故工況下,如電機脫網煙氣輪機聯(lián)軸器斷裂,機組或煙氣輪機轉速會根據軸系功率平衡及閥門的動態(tài)響應狀況以不同的速率上升。

  如聯(lián)軸器斷裂,就需要閥門系統(tǒng)的快速響應,使其在瞬間內將煙氣輪機入口閥門關閉,以抑制轉速的飛升。

  相反,在電機脫網時,一般情況可通過對閥門的適當調節(jié)將機組轉速控制在允許的范圍內,維持機組的運行和裝置的正常操作。

  因此,探討閥門的動態(tài)特性,特別是事故工況下系統(tǒng)的動態(tài)特性是非常重要的。

  機組的轉速控制主要靠調節(jié)煙氣輪機人口蝶閥,有些機組還配有旁路閥。

  這些閥的執(zhí)行機構都應為電液的,以滿足快速高精度的調節(jié)要求。

  本文以中國石油大連石化公司35 0催化裂化裝置中的主風機一煙氣能量回收機組為例進行分析。

  該系統(tǒng)中煙氣輪機人口控制閥及切斷閥同為大口徑蝶閥,下面對機組的兩種事故工況在閥門特定的關閉時間下的升速進行分析,供設計參考。

  煙氣輪機聯(lián)軸器斷裂時的超速計算理論計算公式閥門的流量系數計算采用伏魯赫關系式閥門的流量系數壓差,一P戶閥前閥后壓力絕標準狀態(tài)下介質的密度,介質溫度,煙氣輪機變工況估算,采用氟雷蓋爾公式呸可三鶯勺川。

  一那。

  式中設計工況下標準狀態(tài)流量,實際操作及設計工況下的質量流量,煙氣輪機實際操作入口壓力絕丸。

  煙氣輪機設計點的入口出口壓力絕由于通過閥門與煙氣輪機的流量相等,而閥門的出口壓力就是煙氣輪機的人口壓力,聯(lián)立解方程式就可求出變工況下的煙氣輪機入口壓力和流量,由此確定煙氣輪機功率。

  閥門的結構特性閥門的流量特性與閥門的結構形式和開度即流通面積有關,廠房負壓通風降溫設計,它表示了閥門的固有特性。

  煙氣輪機入口閥通常為蝶閥,屬等百分比對數流量特性,既單位相對行程變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量成正比關系n李一,井生,厄一式中全行程為閥桿實際行程閥門的可調比,尺口森全開時流量全關時流量。

  超速轉速計算大連石化公司的煙氣能量回收機組為三機組煙氣輪機十主風機齒輪箱電動發(fā)電機配置,主要設計參數為煙氣輪機型號一美國額定功率轉動慣量主風機額定功率夏季年平均冬季軸系轉動慣量煙氣輪機主風機額定轉速假設閥門的關閉時間與閥門的開度為線性關系,由線性計算公式得出當閥門全開為90時閥桿所需行程為一關閉一Z關閉按全關計算對應時刻計算出值,由式得到煙氣輪機的流量且為通過閥門的流量而煙氣輪機的實際功率采用下式計算甲式中煙氣烙亨煙氣輪機效率。

  將絕一代人式當時,轉速從開始,采用數值方法在一時間內,取時刻的開始時,為由式得出時刻的煙氣輪機轉速。

  由式(5可求出作為下一步計算的以此類推,即可計算出一定時間內對應的機組轉速,按通常所設的閥門自10轉速開始關閉,閥門全行程關閉時間為計算所得的煙氣輪機轉速隨時間的變化曲線如圖所示。

  全關,煙氣輪機的最高轉速達到為額定轉速的此時,已超出煙氣輪機的跳閘轉速。

  電機脫網時,機組對閥門關閉時間的響應剩余功率計算公式式中主風機功率,按數值方法計算,在一時間內,取時刻的開始時,為由公式計算出。

  根據前面的方法求出由公式6)計算出作為下一步計算的以此類推,即可計算出一定時間內所對應的機組轉速。

  閥門全關時間主風機年平均工況下的額定功率一計算結果如圖所示。

  粼洲1理關閉時間層三。

  之惻零閥門全關時間圖轉速隨時間的變化往設閥門全行程時間根據計算,閥門止常流量下的實際開度約按行程與時間成線性關系,閥門從至全關約為故圖示時間為,車間負壓通風降溫設計。

  一同理,得出閥門全行程關閉時間為時,煙氣輪機轉速隨時間的變化曲線如圖所示。

  《刃O下層日瑕本閥門關閉時間轉速隨時間的變化全行程時間圖由此可以看出閥門全關,煙氣輪機的最高轉速達到為額定轉速的圖轉速隨時間的變化全行程時間由此看出,主風機的負荷對抑制轉速飛升起了主導作用。

  因為一方面,其功率隨轉速升高成次方關系迅速遞增另一方面,機組軸系的轉動質量比煙氣輪機轉子的轉動慣量要大很多。

  結論通過對煙氣輪機聯(lián)軸器斷裂或機組電機脫網時轉速的簡單估算,得出如下結論煙氣輪機聯(lián)軸器的斷裂,是一種比較危險的工況。

  由于煙氣輪機功率大,轉動慣量小,轉速上升迅速,此時閥門的快速響應時間起著重要的作用。

  另外,作為防護措施,煙氣輪機聯(lián)軸器的選取應選用帶有駁轉裝置如背齒結構與防飛保護結構膜片聯(lián)軸器。

  因聯(lián)軸器膜片的失效,使壓縮機與煙氣輪機不會立即脫開,既煙氣輪機不會突然卸載,使機組安全停車。

  在機組中,主風機的轉動慣量及負荷比其它設備重,故在電機脫網時,可通過煙氣輪機入口蝶閥的開度將機組轉速調至正常轉速范圍。

  如果不會引起機組超速跳閘,就不必讓煙氣輪機入口閥投入緊急自保動作,可讓其進行自動轉速調節(jié),維持主風機穩(wěn)定運行,保證裝置正常操作。


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