非接触式在线监测扭力计在催化装置烟气能量回收机组中的应用

　　1前言

　　烟气轮机是催化裂化装置的核心设备之一，也是故障率较高的设备之一。它的主要作用就是以装置内催化剂再生烧焦过程中产生的高温烟气为介质，通过烟气轮机将这部分高温烟气的压力能和温度能转化为机械能对外做功，用于发电或驱动主风机为装置提供压缩空气，达到回收能量、降低装置能耗的目的，它对催化裂化装置乃至整个炼油厂运行的经济效益都有着举足轻重的作用。

　　几年前，国内大部分催化裂化装置处于部分负荷运行， 烟气轮机的进气参数没有达到设计条件，导致回收功率远低于设计值，结果是电机不但不能发电， 而且还要补充一些功率 (实际运行电流较大)。 目前，催化裂化装置几乎都在满负荷生产，国家又大力推行节能减排政策，烟气轮机的实际回收功率为各方所关注。 这就需要做到便捷、准确地测量烟气轮机的回收功率， 并可以在 DCS 上或机组控制系统上像监测压力、温度一样实时监测烟气轮机的回收功率[1]。

　　2非接触式在线监测扭力计

　　旋转设备中功率的测量，简单地说就是测量驱动设备和被驱动设备之间的扭矩，当扭矩测量出来后，结合测得的转速，将扭矩与转速相乘就可得到功率。 而测量扭矩的最佳位置是在驱动设备与被驱动设备之间的联轴器上。

　　随着现代科学技术的发展，扭矩测量技术已经引起人们的充分重视， 成为测试技术的最新分支。准确地测量扭矩，能够为旋转机械的设计提供科学的数据，对动力机械的运行状态进行必要的监视和报警，并为机组的检维修提供准确的依据。

　　这一理念多年来一直被技术人员所秉承，并由此派生出了许多种扭矩测量方法。 但是，这些方法无一例外地面临着一个共同的难点———“精度”。 因为联轴器的工作状态是扭转-弯曲-离心变形 3 种状态的组合， 运行中的每一刻它们都在发生变化。另外，联轴器护罩的结构型式、护罩内的环境温度等都会对扭矩测量精度产生影响。 因此，动态测量扭矩的精度问题不是测量单一参数能够解决的。

　　为了满足市场需求，国外的联轴器公司陆续推出了各种扭力计产品，包括电阻式、磁电式等，每种产品都具有其自身的特点，适用于不同场合。 催化裂化装置中的烟气轮机-能量回收机组转速高、功率大、连续运转周期长、机组配置复杂，这些苛刻的因素导致许多扭力计产品在这里并不适用。

　　近几年，美国 KOP-FLEX 公司设计制造的非接触式在线监测扭力计在构思上有所突破，并且在国外的传动工程中已经得到了充分的肯定与应用。 在国内，这一产品仅在极个别的工程项目上，随国外引进设备一起进入国内。 它的思路是将联轴器与扭力计做成一个整体，通过非接触式探头，检测联轴器中间节在传动过程中的扭转位移量和转速，计算出联轴器上传递的扭矩，进而计算出实际的功率值并予以显示。