煉油裝置煙機結垢原因分析及解決措施

梁鑫（大慶宏偉慶化石油化工有限公司催化車間 黑龍江 大慶 163411）

中國化工集團沈陽蠟化廠雙提升管靈活多效FDFCC同軸催化裂化裝置的煙氣輪機，自該裝置從正式投入使用到目前為止，出現(xiàn)了煙機結垢現(xiàn)象多次，給正常生產帶來了一定影響，煙機發(fā)生結垢故障（見圖1）給企業(yè)的穩(wěn)定生產帶來了一定影響，也對裝置的安全運行構成了威脅，同時，對裝置的周期的運行、設備的降耗節(jié)能等維護、管理造成了一定的影響。當前生產的主要任務是，分析裝置出現(xiàn)結垢的主要原因，尋找有效的辦法進行緩解、解決裝置結垢現(xiàn)象。經過實踐探索，不斷的技術更新改造，目前，我們將裝置的振動值的范圍控制在14.7μm和24.3μm，能夠減少煙機出現(xiàn)結垢的故障，取得了良好的應用效果。

一、造成煙機結垢的主要因素

在經行煙機檢查、維修時，在對煙機三旋檢修時，查找到三旋單管出現(xiàn)堵塞故障，較為嚴重的部位是煙機下部三分之一處，厚度達約為20mm，降低了煙機三旋部件的工作效率，對設備的運轉產生了較大影響，(見圖3)。在裝置正常工作中，一般煙機在運行7個月就會出現(xiàn)輕微的結垢，隨著時間不斷增長結垢程度也逐漸頻繁結垢，在煙機開始出現(xiàn)結垢的同時，分餾油漿的固定含量也逐漸升高，增加了油漿外甩量，同時也造成了再生器催化劑的大量損失。此階段再生器中、低壓內取熱管束都有一根損壞，出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，使管束內催化劑出現(xiàn)損壞，大量催化劑泄漏，同時，大量細粉流入三旋及煙機等流能部位，由于，在較短時間內未能查出問題出現(xiàn)的原因，使三旋、煙機等部位快速的出現(xiàn)了結垢現(xiàn)象。煙機軸振動突然升高，煙機殼體振動達18mm/s，在檢修時發(fā)現(xiàn)煙機圍帶出現(xiàn)了嚴重結垢現(xiàn)象，動葉葉頂刮磨通過對煙機解體檢修發(fā)現(xiàn)，動靜葉均未發(fā)生結垢問題，只是動葉進氣邊局部涂層磨損，露出基體（見圖2）；在檢查三旋單管時觀察到，三旋單管內結構現(xiàn)象不是非常嚴重，但是，有與以往維修相似的問題，在三旋單管底部出現(xiàn)嚴重的結垢，厚度大約為5mm，同以往的檢修結果相比，結垢的程度有一定降低，(見圖3)，由此可見，三旋運行的順暢與否，直接同煙機結垢程度息息相關。

從裝置結垢部位上分析，在較高流速及大焓降處非常容易產生結垢現(xiàn)象，由于在產生的煙氣中，常含有粉塵濃度過高的煙氣，這些煙氣很容易造成煙機和三旋管等部位產生結垢現(xiàn)象。三旋單管產生結垢是從下到上的順序逐步發(fā)生的，所以在其下部往往是出現(xiàn)結垢堵塞的主要部位，也是最為嚴重的，上部由于結構逐漸減弱，產生結垢也較輕。在單管出塵口位置處常常是結垢高發(fā)位置，發(fā)生之一現(xiàn)象直接與三旋集塵倉底部有相對較多的粉塵濃度及線速相對較高具有緊密關系。從以上分析，我們認為改變臥式單管及其排塵口等結構，能夠有效的降低三旋管的結構問題，同時將降低及解除三旋單管結垢的速度，也能夠有效的解決煙機出現(xiàn)結構現(xiàn)象。

二、煙機結垢主要采取的措施及取得效果

我們通過煙機在生產實際應用中，不斷總結探索，針對煙機結垢出現(xiàn)的問題，采取有效的解決辦法，效果非常顯著。

1.調整煙機輪盤冷卻蒸汽流程，提高蒸汽的運行質量。由于冷卻蒸汽引汽點距離減溫減壓器出口比較較近，常常會產生氣體混合不均勻、操作上出現(xiàn)失誤等，非常容易使蒸汽冷卻時帶有水。為了使蒸汽的過熱度保持在正常范圍，將引汽點移至低壓蒸汽出裝置控制閥處，遠離減溫減壓器出口，溫度控制在240-250℃左右。經過改進解決了蒸汽帶水問題，同時冷卻蒸汽流量降至220-500Kg/h，既節(jié)約冷卻蒸汽用量，又減小催化劑細粉及過量的蒸汽對動葉片的沖蝕磨損，保證了煙機的平穩(wěn)運行、減少了煙機停機檢修次數。

2.完善改進四旋灰斗下料不暢。在以往的檢修過程中，專門針對煙機的四旋料腿進行了疏通清理，但是，經過正常生產運行一階段，又發(fā)生了堵塞現(xiàn)象，使在三旋集塵倉出口處到臨界噴嘴阻力降相對增加，造成煙機的三旋效率大大降低，同時也減弱了排塵效果。針對問題的再次出現(xiàn)，我們在檢修改造中采取增大四旋灰斗出口，加粗料腿，我們將型號DN200替換掉DN80，與此同時，將安裝在四旋料腿下部的翼閥更換掉，使用該方法，有效的避免了因三旋集塵倉內小塊襯里脫落或事故狀態(tài)下濕催化劑堵塞灰斗，影響細粉回收的問題。

3.經過認真計算、設計，改造了再生器二級旋分料腿，再一個就是將加粗分料腿進行加粗改造，能夠明顯的增強事故的防范能力，能夠減少二級料腿出現(xiàn)結垢堵塞。

4.嚴格控制工藝設備操作指標。要重點控制蒸汽量，尤其是生產過程中由沉降器串入再生器的量，找出出現(xiàn)催化劑熱崩及催化劑被破損的主要因素，重點要防止，在出現(xiàn)設備故障的情況下，套筒出現(xiàn)流化事故時產生的大量蒸汽流入再生器和三旋等設備中，造成了由于催化劑出現(xiàn)粘結，再生器二級旋分料腿、灰斗、三旋單管等發(fā)生了堵塞現(xiàn)象，對煙機進口顆粒濃度有一定的影響，從而導致加快結垢現(xiàn)象的發(fā)生。

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