影響DMTO裝置急冷水干式空冷器長周期運行原因分析及對策

李春旗

摘 要：中煤陜西榆林能源化工有限公司DMTO裝置急冷水干式空冷器在運行期間出現(xiàn)翅片管經(jīng)常性堵塞、換熱效率下降、翅片管泄漏、風(fēng)機系統(tǒng)異響等情況，嚴重影響了裝置長周期平穩(wěn)運行，造成經(jīng)濟效益的損失。本文結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)以及長期運行的經(jīng)驗，提出各項對策，確保了急冷水干式空冷器長、滿、優(yōu)運行。

關(guān)鍵詞：空冷器;堵塞;泄漏

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.023

中煤陜西榆林能源化工有限公司DMTO裝置急冷水干式空冷器（以下簡稱空冷器）是由蘭州長征機械有限公司設(shè)計制造的鼓風(fēng)式空冷器，設(shè)計數(shù)量14臺，規(guī)格型號：GP12x3-6-258-2.5S-23.4/KL-IIa，用于將下游烯烴分離裝置部分換熱器換熱后的急冷水冷卻后，送入DMTO裝置急冷塔。對于DMTO裝置水循環(huán)和急冷塔溫度的控制起到關(guān)鍵性作用，同時影響下游水洗塔和產(chǎn)品氣的穩(wěn)定性。

1 空冷器結(jié)構(gòu)與工作原理

空冷器由構(gòu)架、風(fēng)機、翅片管、百葉窗和附屬的平臺、梯子等部件組成，其中翅片管、風(fēng)機為空冷器的核心部件，決定著空冷器的換熱能力。風(fēng)機系統(tǒng)位于翅片管下方，采用電動機作為動力源，懸掛式朝上，使用5聯(lián)組皮帶帶動風(fēng)機傳動系統(tǒng)，驅(qū)使4片鋁合金葉片轉(zhuǎn)動?？諝庠谌~片帶動下，由下而上進入翅片管外翅片管間隙，翅片管內(nèi)流通急冷水，冷熱交換，從而達到急冷水降溫的效果。

2 影響空冷器長周期運行原因分析及對策

自2014年開工至今，空冷器在運行期間經(jīng)常出現(xiàn)翅片管堵塞、換熱效率下降、泄漏和風(fēng)機系統(tǒng)異響等情況。非計劃切出檢修期間，因在用空冷器數(shù)量減少造成急冷水溫度變化，影響水系統(tǒng)各項平衡。因此，空冷器的長周期運行顯得至關(guān)重要。

（1）翅片管堵塞。1）原因分析。急冷水中因含有前工段反應(yīng)氣攜帶過來的大量催化劑，導(dǎo)致水中固含量較高。急冷水循環(huán)的動力源由1臺急冷塔底泵提供，急冷水經(jīng)泵加壓后送至烯烴分離裝置3臺換熱器，換熱后返回DMTO裝置空冷器。期間由于管線內(nèi)部結(jié)垢及換熱器堵塞等原因，導(dǎo)致空冷器處急冷水流量和壓力下降?？绽淦鞴芟錇樯线M下出兩程型式，長度3米。急冷水兩條入口管道兩側(cè)分布于管箱上，各間距管箱側(cè)邊0.75米。按照設(shè)計理論來講，進入管箱內(nèi)的水會均勻分布的進入各翅片管，但是根據(jù)每次檢修情況來看，翅片管內(nèi)的堵塞情況不均勻，所以在運行期間，翅片管內(nèi)存在偏流現(xiàn)象。偏流導(dǎo)致部分翅片管內(nèi)急冷水流量減少，流速降低，水中催化劑沉淀，長時間積累后，將會造成翅片管內(nèi)流道被堵塞。2）采取措施。加大急冷泵入口過濾網(wǎng)的清理頻率，定期檢查機泵完好情況，及時排除故障，保證急冷水流量、壓力的穩(wěn)定供應(yīng)。嚴格控制裝置前工段的變量操作，過多的變量將會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)催化劑大量的跑損，造成急冷水固含量增加。由于目前無法解決因設(shè)計原因?qū)е碌钠鲉栴}，所以在工藝生產(chǎn)指標(biāo)內(nèi)，盡可能的通過急冷水一級旋液分離器加大急冷水的外甩，降低固含量。日常生產(chǎn)中，根據(jù)運行情況，定期對下游烯烴分離裝置3臺換熱器和DMTO裝置14臺空冷器逐一進行離線高壓水清洗或在線化學(xué)清洗。裝置大檢修期間，對急冷水管道進行高壓水清洗，除去管壁內(nèi)的結(jié)垢。

（2）換熱效率下降。1）原因分析。空冷器換熱效率下降的情況主要發(fā)生在夏季，由于環(huán)境溫度的升高，導(dǎo)致空冷器翅片管急冷水進出口溫差減小。此外，翅片變形，翅片管表面附著雜物，翅片管堵塞，百葉窗的張開角度，葉片安裝角度，風(fēng)機系統(tǒng)的機械故障等其他因素也會導(dǎo)致空冷器換熱效率下降。2）采取措施。清除風(fēng)機系統(tǒng)平臺內(nèi)外堆放的雜物，保證平臺內(nèi)空氣流通通暢，使盡可能多的空氣進入平臺內(nèi)。使用專用工具（扁口鉗）修整變形的翅片，清除表面雜物，使用壓縮空氣吹掃表面浮塵，最大化發(fā)揮翅片作用。定期清洗烯烴分離3臺換熱器和DMTO裝置14臺空冷器，適當(dāng)情況時可以加大頻率。在安裝許可的范圍內(nèi)，提升葉片安裝角度，加大流經(jīng)翅片管間隙的風(fēng)量。根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整百葉窗開度，必要時可全開，保證翅片管間空氣流通的最大化。定期對風(fēng)機系統(tǒng)進行保養(yǎng)、維修，確保空冷器風(fēng)機系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

（3）翅片管泄漏。1）原因分析。翅片管泄漏的情況主要出現(xiàn)在冬季，由于偏流導(dǎo)致部分管束堵塞，環(huán)境溫度降為零度以下后，堵塞的管束易發(fā)生膨脹泄漏。導(dǎo)致急冷水的外漏，造成框架掛冰、地面結(jié)冰，嚴重影響生產(chǎn)安全。此外，由于管束的部件全部由碳鋼材料組成，所以水系統(tǒng)的酸堿度對管束的長周期運轉(zhuǎn)也起到關(guān)鍵性作用。2）采取措施。入冬前提前清洗換熱器和空冷器冬季在風(fēng)機系統(tǒng)平臺四周加裝圍擋，大量采用便于拆卸的活動門，根據(jù)急冷水溫度和圍擋內(nèi)溫度來綜合考慮活動門的安裝數(shù)量。也可通過改變部分電機轉(zhuǎn)向，使熱風(fēng)吹入圍擋內(nèi)，來調(diào)節(jié)圍擋內(nèi)環(huán)境溫度。風(fēng)機平臺增設(shè)排水系統(tǒng)，將泄漏的水排入指定地點，減少因為結(jié)冰造成的安全隱患。嚴格控制急冷水PH值，避免因酸堿度的影響造成設(shè)備整體腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）風(fēng)機系統(tǒng)異響。1）原因分析?？绽淦黠L(fēng)機傳動方式為帶傳動，長期運行的皮帶由于拉伸易造成皮帶與輪轂出現(xiàn)摩擦異響。由于電機與風(fēng)機均采用豎直懸掛式安裝，風(fēng)機的大膠輪與電機的小膠輪在長期使用中會因其他因素導(dǎo)致不在同一水平度上，加速了皮帶的拉伸。電機與風(fēng)機均采用滾動軸承，缺少潤滑脂或者軸承磨損是風(fēng)機系統(tǒng)軸承異響的主要來源。此外，護網(wǎng)焊點的斷開或者緊固螺栓的松動，也是造成異響的常見因素。2）采取措施。定期檢查皮帶的松緊度，使用電機的調(diào)節(jié)螺桿調(diào)整大小膠帶輪的間距，及時更換損壞、開裂的皮帶，保證風(fēng)機系統(tǒng)安全運行使用細線繩（或水平儀）檢查大小膠帶輪是否水平[1]，調(diào)整兩者水平度，消除因水平度原因造成的皮帶拉伸。定期對各軸承潤滑情況進行檢查，補充潤滑脂，防止因缺脂造成軸承干摩擦損壞。此外，大小膠帶輪水平度的不同也會影響軸承受力偏差，減少軸承使用壽命，應(yīng)予以消除。經(jīng)常檢查護網(wǎng)各焊點和緊固螺栓，發(fā)現(xiàn)焊點斷開或者螺栓松動的情況，及時予以處理，消除隱患。

3 結(jié)束語

急冷水干式空冷器作為DMTO裝置的關(guān)鍵設(shè)備，它的運行情況直接影響到整個裝置的長周期運轉(zhuǎn)。所以日常巡檢、監(jiān)盤時應(yīng)予以重點關(guān)注，及時處理各種問題，提前做好各項防范措施，保證空冷器的長周期運行。

參考文獻：

[1]卜鑫.空冷器常見故障及處理[J].工業(yè)技術(shù)，2014，No.10（下）：

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