煙機(jī)結(jié)垢預(yù)判及應(yīng)對(duì)措施

摘 要 以某重油催化裂化裝置煙氣輪機(jī)為例，論述結(jié)垢對(duì)催化裂化裝置煙機(jī)運(yùn)行情況的影響，通過(guò)匯總分析過(guò)去一段時(shí)間煙機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)和資料，對(duì)造成其結(jié)垢的原因做出分析和討論。結(jié)合該煙機(jī)一個(gè)檢修周期內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)的實(shí)際情況，提出預(yù)判煙機(jī)結(jié)垢的措施，并就煙機(jī)出現(xiàn)結(jié)垢后的應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 催化裂化裝置 煙氣輪機(jī) 結(jié)垢 預(yù)判 應(yīng)對(duì)措施

中圖分類號(hào) TQ050.9 " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B " 文章編號(hào) 0254?6094（2024）04?0639?08

能量回收機(jī)組是催化裂化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，機(jī)組能否高水平的運(yùn)轉(zhuǎn)直接影響到裝置能否安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)的運(yùn)行，是保證裝置經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。大機(jī)組運(yùn)行故障（尤其是煙機(jī)故障）在重催裝置的各類非計(jì)劃停工因素中占比較高，這類故障大多是由汽輪機(jī)結(jié)構(gòu)引起的，引起了同行業(yè)的高度重視。

筆者以某重油催化裂化裝置煙氣輪機(jī)（后簡(jiǎn)稱煙機(jī)）為研究對(duì)象，對(duì)煙機(jī)結(jié)垢原因及其預(yù)判等做了一些分析和探討。

1 煙氣輪機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)介

本裝置風(fēng)機(jī)采用四機(jī)組配置，其中煙機(jī)型號(hào)為YL?33000A，是單級(jí)懸臂式結(jié)構(gòu)。其性能參數(shù)如下：

介質(zhì) 催化高溫?zé)煔?/p>

級(jí)數(shù) 一級(jí)

最大回收功率 32 675 kW

總效率 不小于78%

額定轉(zhuǎn)速 3 722 r/min

2 煙機(jī)結(jié)垢的原因分析

煙機(jī)運(yùn)行時(shí)，催化煙氣中不可避免地會(huì)含有一定數(shù)量的粉塵顆粒和焦炭。尤其是當(dāng)旋風(fēng)分離系統(tǒng)損壞或旋風(fēng)分離系統(tǒng)線速度不正常等情況出現(xiàn)時(shí)，煙氣中的催化劑粉塵濃度會(huì)顯著增大。煙氣粉塵主要包含破損的催化劑細(xì)粉和原料油中攜帶的重金屬粒子等。煙氣所含的部分重金屬氧化物在溫度達(dá)到650～690 ℃時(shí)易形成低熔點(diǎn)化合物和共晶體。這部分共晶體與催化劑表面的一些焦炭殘余物在高溫狀態(tài)下會(huì)在葉片表面結(jié)垢。這些結(jié)垢物的存在又會(huì)進(jìn)一步使更多顆粒物在葉片附面層吸附，并最終形成垢層，其形成速度會(huì)逐漸加快。而催化劑細(xì)粉中含有較多稀土元素，稀土元素極易產(chǎn)生靜電，在很大程度上加強(qiáng)了小顆粒在煙機(jī)流道上的吸附作用。

2.1 煙機(jī)結(jié)垢的原因

通過(guò)了解國(guó)內(nèi)外對(duì)煙機(jī)結(jié)垢情況的研究成果，結(jié)合裝置垢樣成分分析，本裝置出現(xiàn)結(jié)垢的原因主要是：

a. 催化劑細(xì)粉含量。催化劑在催化裂化生產(chǎn)的終結(jié)形式包括進(jìn)入催化油漿中、三旋回收的細(xì)粉、隨煙氣進(jìn)入煙機(jī)做功后排入大氣等。細(xì)粉顆粒是結(jié)垢發(fā)生的來(lái)源，煙氣攜帶的細(xì)粉越多，則越可能形成垢層［1］。

b. 催化劑粒徑大小。細(xì)小的粒子易于靜電吸附造成結(jié)垢。一般認(rèn)為小于10 μm的細(xì)顆粒是煙機(jī)結(jié)垢的主要來(lái)源，而且粒度越小，靜電吸附能力越強(qiáng)。

c. 煙氣溫度。細(xì)粉表面本來(lái)存在的易黏結(jié)物質(zhì)在高溫（600～690 ℃）時(shí)黏結(jié)性極強(qiáng)，而催化裂化裝置煙機(jī)正常工作溫度正好在此區(qū)間內(nèi)，高溫為細(xì)粉顆粒提供了能量，也增加了結(jié)垢發(fā)生的幾率。

d. 隨著原料油性質(zhì)變差，原料油內(nèi)攜帶的大量重金屬元素或物質(zhì)會(huì)在催化劑中累積。重金屬（鈉、鈣、鐵、鎳、鈰等）在正常催化裂化生產(chǎn)工況下可與硫、磷等元素形成低熔點(diǎn)熔融物，使得分散于煙道內(nèi)的細(xì)粉顆粒更容易黏連，增大了催化劑結(jié)垢傾向。

e. 煙氣流速和方向。對(duì)煙氣夾帶的細(xì)粉顆粒，較高的撞擊速度意味著較大的動(dòng)能和更大的接觸變形［2］，而合適的碰撞角度則使催化劑顆粒更容易在葉片部分位置咬合結(jié)垢。

f. 稀土元素影響。生產(chǎn)中為適應(yīng)原料變重、變差，保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高效益使用了大量的新型助劑，使得催化劑平衡劑中稀土含量顯著增加。稀土元素易產(chǎn)生靜電，在很大程度上加強(qiáng)了小顆粒催化劑在煙機(jī)流道上的吸附作用。

2.2 煙機(jī)垢樣的分析

由于原料油重金屬含量大幅提升，煙機(jī)葉片表面存在不完全燃燒的焦炭；多種催化劑混合使用后磨損細(xì)粒的增加對(duì)煙機(jī)結(jié)垢產(chǎn)生影響，尤其是煙氣中鈣離子、鐵離子、鎳離子和SOx含量的增加均是煙機(jī)結(jié)垢的重要誘因。

2.2.1 外觀分析

觀察煙機(jī)葉片垢樣（圖1）可以看到，垢樣外側(cè)呈現(xiàn)灰色，為帶狀橫向分布，結(jié)垢為明顯的逐層堆積，幾乎觀察不到催化劑微球結(jié)構(gòu)。說(shuō)明煙氣顆粒吸附在煙機(jī)葉片表面，會(huì)形成成核點(diǎn)，并以此為基礎(chǔ)使得細(xì)小顆粒更容易吸附，呈現(xiàn)首尾相連的帶狀結(jié)構(gòu)。相對(duì)而言，垢樣靠近葉片的部分與外側(cè)不同，呈黑色（即含碳量較高），說(shuō)明重質(zhì)烴類首先吸附到了葉片表面，在高溫狀態(tài)下逐漸碳化，造成煙機(jī)表面的摩擦力增大，增加了催化劑細(xì)粉顆粒的附著幾率。

2.2.2 微觀分析

通過(guò)SEM法對(duì)垢樣做微觀分析，結(jié)果如圖2所示。垢樣表面有熔融結(jié)構(gòu)，細(xì)小顆粒首尾相連形成呈帶狀紋理的逐層堆積結(jié)構(gòu)。部分松散結(jié)構(gòu)可

以看到尚未形成致密熔融態(tài)直徑200～1 000 nm的小粒子，這些粒子的粒徑遠(yuǎn)小于催化劑中高嶺土、分子篩、擬薄水鋁石等組分的粒徑。說(shuō)明催化劑受到破壞，形成了納米粒子，這些粒子在催化劑破碎增加、裹挾重質(zhì)烴類、葉片摩擦增大及靜電作用增強(qiáng)等情況發(fā)生時(shí)，極易附著在葉片表面使結(jié)垢加重。

2.2.3 原料性質(zhì)變化

根據(jù)研究中心對(duì)煙機(jī)結(jié)垢前后原料油性質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)垢與50%標(biāo)定點(diǎn)接近（表1）。50%標(biāo)定時(shí)Ca、Fe、Ni、V、S等元素含量有較大提升，如Ca含量從2.26 μg/g增加到4.53 μg/g，增幅約100%，F(xiàn)e含量從2.67 μg/g增加到9.06 μg/g，增幅約239%。一般認(rèn)為煙氣中富集的Ca、Fe、Ni與酸性離子結(jié)合形成的低溫熔融物是結(jié)垢的重要組成。

2.2.4 金屬含量增加

對(duì)平衡劑、三旋細(xì)粉和垢樣進(jìn)行對(duì)比可知：三者粒度逐漸減小，主要差異表現(xiàn)在重金屬含量上（表2）。與平衡劑相比，垢樣中CaO含量從0.306 8%增加到0.789 9%，增幅157%；Fe2O3含量從0.560 9%增加到1.659 9%，增幅196%；NiO含量從0.648 9%增加到0.831 3%，增幅28%；CeO2含量從1.530 0%增加到3.253 0%，增幅113%。

這種情況說(shuō)明催化劑外表面有金屬元素富集，當(dāng)外表面在反應(yīng)、再生過(guò)程中因相互碰撞、磨損會(huì)脫落形成小顆粒，這些小顆粒隨煙氣進(jìn)入煙機(jī)，在煙機(jī)表面發(fā)生吸附、熔融、凝結(jié)，最終導(dǎo)致煙機(jī)垢樣中的重金屬含量大幅高于平衡劑樣品。

3 煙機(jī)結(jié)垢的危害

3.1 效率下降、振動(dòng)值上升

生產(chǎn)中靜葉、圍帶、動(dòng)葉處逐漸有細(xì)粉顆粒附著和沉積并在高溫下黏結(jié)成垢。結(jié)垢一般發(fā)生在進(jìn)氣側(cè)層流邊界層，相對(duì)在壓力面紊流區(qū)內(nèi)分布較少。

結(jié)垢會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，動(dòng)、靜葉結(jié)垢會(huì)減少葉片流通面積，使設(shè)備效率下降；另外局部垢片脫落會(huì)在一定程度上影響其轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，使設(shè)備振動(dòng)值上升［3］。

3.2 故障停車、檢修

結(jié)垢嚴(yán)重會(huì)危害設(shè)備安全，需要停工處理。若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并做出處置，可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果，對(duì)設(shè)備造成不可估量的損害。近幾年，各煉廠催化裝置由于煙機(jī)振動(dòng)超標(biāo)導(dǎo)致的故障停車次數(shù)約占總故障停車次數(shù)的一半，而結(jié)垢則是振動(dòng)超標(biāo)停車的一個(gè)重要原因［4］。

煙機(jī)停工搶修任務(wù)是更換并清掃煙機(jī)轉(zhuǎn)子及更換軸承和密封部件。以2021年5月此機(jī)組煙機(jī)大修為例，含主機(jī)、備機(jī)切換時(shí)間，單次拆修共17天。產(chǎn)生的費(fèi)用列于表3，共計(jì)191.7萬(wàn)元，另外還會(huì)根據(jù)施工情況產(chǎn)生一定的人工成本。

備機(jī)或三機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，每小時(shí)少發(fā)電量約7 000～10 000 kW，同時(shí)備機(jī)運(yùn)行耗電量18 000 kW。按17天計(jì)算，共損失約（8500+18000）×24×17=10812000 kW·h，按工業(yè)用電每度電0.59元計(jì)算，共產(chǎn)生費(fèi)用10812000×0.59=637.908萬(wàn)元。

如果可以預(yù)判煙機(jī)結(jié)垢情況，并提前制定維修計(jì)劃，可有效降低對(duì)生產(chǎn)的影響，節(jié)約大量資金。但在生產(chǎn)中為確保設(shè)備安全，根據(jù)煙機(jī)運(yùn)行導(dǎo)則定期對(duì)煙機(jī)進(jìn)行拆修檢查是必須的。

4 煙機(jī)結(jié)垢的預(yù)判

4.1 本周期煙機(jī)運(yùn)行情況

煙機(jī)本周期運(yùn)行基本平穩(wěn)，累計(jì)運(yùn)行740天（17 760 h）。2021年5月煙機(jī)運(yùn)行達(dá)到導(dǎo)則推薦檢修時(shí)間，打開(kāi)煙機(jī)檢查，結(jié)果顯示該煙機(jī)葉片、導(dǎo)流錐、轉(zhuǎn)子均運(yùn)行良好，煙機(jī)內(nèi)部存在輕微結(jié)垢現(xiàn)象。

4.2 煙機(jī)結(jié)垢的判斷方法

煙機(jī)發(fā)生結(jié)垢主要分為動(dòng)葉結(jié)垢和靜葉結(jié)垢兩類。動(dòng)葉片結(jié)垢會(huì)導(dǎo)致煙機(jī)振動(dòng)顯著上升。從日常記錄中可看出，機(jī)組工況沒(méi)有出現(xiàn)異常改變，振動(dòng)在40 μm左右，位移、溫度正常，屬于煙機(jī)運(yùn)行中的正常情況［5］。說(shuō)明催化劑更多的堆積在了靜葉片上，這種堆積不僅減小了煙氣流通面積，而且對(duì)靜葉片角度也造成了一定改變，導(dǎo)致煙機(jī)做功效率下降［6］。

對(duì)煙機(jī)垢樣做成分分析，發(fā)現(xiàn)含有大量Ca、Fe、Ni、V元素，可見(jiàn)形成了低熔點(diǎn)共晶體。這些共晶體和降溫蒸汽作用使催化劑顆粒變得黏稠，容易在葉片上形成附面層，隨時(shí)間累積越來(lái)越多的顆粒物持續(xù)吸附最終堆積成垢。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)四機(jī)組正常運(yùn)行，加工量、發(fā)電量基本不變時(shí)，在不調(diào)節(jié)高蝶的情況下，若雙動(dòng)滑閥緩慢開(kāi)大，說(shuō)明煙機(jī)存在結(jié)垢現(xiàn)象，煙氣走雙滑跨過(guò)煙機(jī)。另外，裝置會(huì)定期試驗(yàn)高蝶開(kāi)度，在保證其他參數(shù)基本不變的情況下通過(guò)機(jī)組發(fā)電量、雙動(dòng)滑閥聯(lián)動(dòng)情況、煙機(jī)入口壓力、煙機(jī)出入口溫差及四機(jī)組整體的振動(dòng)位移判斷煙氣流通面積是否有較大變化，進(jìn)而判斷煙機(jī)結(jié)垢程度。

在雙動(dòng)滑閥還有余地的情況下，逐步提高入口高蝶開(kāi)度，若機(jī)組發(fā)電量正常增大，煙機(jī)入口壓力緩慢上升，雙動(dòng)滑閥開(kāi)度變小，聯(lián)動(dòng)良好，則煙機(jī)結(jié)垢輕微，可繼續(xù)觀察運(yùn)行。

若隨著高蝶逐步開(kāi)大，機(jī)組發(fā)電量基本不變，雙滑開(kāi)度不變、聯(lián)動(dòng)效果不好，煙機(jī)入口壓力呈明顯上升趨勢(shì)，則說(shuō)明煙機(jī)結(jié)垢明顯，煙道流通面積減小。在開(kāi)大入口高蝶的過(guò)程中，煙氣沒(méi)有按預(yù)期更多地進(jìn)入煙機(jī)做功，而是繼續(xù)走雙動(dòng)滑閥跨過(guò)煙機(jī)，這時(shí)需盡快停機(jī)檢查并清垢。

4.3 四機(jī)組相關(guān)運(yùn)行參數(shù)監(jiān)控

2022年3月至2022年12月煙機(jī)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)如圖3、4所示，催化劑細(xì)粉粒度變化情況如圖5所示，2022年6月至2022年12月平衡催化劑粒度變化情況如圖6所示。

2022年6月至2022年12月，平衡催化劑及催化劑細(xì)粉粒度無(wú)大的波動(dòng)，粉塵含量保持在120～140 mg/Nm3。2022年8月后裝置加工量持續(xù)上升，10月后穩(wěn)定在380 t/h以上。在此過(guò)程中，煙機(jī)高蝶開(kāi)度從25%上升至35.5%，煙機(jī)入口壓力自152.6 kPa上升至228.4 kPa。為判斷煙機(jī)是否結(jié)垢，進(jìn)行了相同工況對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4中數(shù)據(jù)可知，在再生壓力相同、主風(fēng)量相近、高蝶開(kāi)度基本一致的情況下，煙機(jī)入口壓力升高約4 kPa，因此判斷煙機(jī)存在結(jié)垢。

為判斷結(jié)垢嚴(yán)重程度，2023年1～3月，分別對(duì)高蝶與雙滑的聯(lián)動(dòng)情況進(jìn)行了測(cè)試。3月測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

為減小再生壓力對(duì)雙滑的影響，以上測(cè)試在3 min內(nèi)完成?？梢钥吹?，雙滑與高蝶聯(lián)動(dòng)良好。同時(shí)當(dāng)月內(nèi)煙機(jī)振動(dòng)趨勢(shì)平穩(wěn)，保持在38～43 μm無(wú)異常波動(dòng)。

根據(jù)對(duì)過(guò)去一年煙機(jī)運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)比較，結(jié)合煙機(jī)制造單位定期對(duì)本煙機(jī)監(jiān)測(cè)診斷報(bào)告，認(rèn)為在2023年6月停機(jī)大修前，煙機(jī)前后軸瓦振動(dòng)幅值正常，沒(méi)有明顯反進(jìn)動(dòng)現(xiàn)象，煙機(jī)入口壓力存在持續(xù)緩慢上漲趨勢(shì)。因此判斷煙機(jī)存在均勻結(jié)垢現(xiàn)象并伴有輕微掉垢，結(jié)垢情形不太嚴(yán)重，但有加重趨勢(shì)。

4.4 結(jié)垢預(yù)判的驗(yàn)證

根據(jù)《煙氣輪機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn)》，在連續(xù)運(yùn)行12 000～17 000 h時(shí)，應(yīng)主動(dòng)停機(jī)，更換備用轉(zhuǎn)子，并對(duì)葉片、輪盤(pán)及主軸例行全面檢查一次［7］。

本煙機(jī)于2021年6月檢修開(kāi)工，截至2023年6月中旬檢修，已累計(jì)運(yùn)行17 760 h。根據(jù)檢修計(jì)劃，裝置組織人員對(duì)該煙機(jī)進(jìn)行停機(jī)處理，檢修內(nèi)容主要為清理煙機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)、靜葉片，清掃并檢查煙機(jī)其他相關(guān)部件。

在此次拆解中可以看到，煙機(jī)導(dǎo)流錐、靜葉片和動(dòng)葉片上均出現(xiàn)一定厚度的呈帶狀紋理、首尾相連的結(jié)垢物，最厚處約4～5 mm。動(dòng)、靜葉片無(wú)明顯損傷，相關(guān)部件也基本完好。結(jié)垢物主要集中在葉片進(jìn)氣側(cè)層流區(qū)，結(jié)垢呈均勻分布狀，除因拆卸過(guò)程導(dǎo)致的結(jié)垢掉落外，煙機(jī)內(nèi)存在少量掉垢現(xiàn)象。基本符合拆修前對(duì)煙機(jī)結(jié)垢情況的預(yù)測(cè)。

5 煙機(jī)結(jié)垢處理的探討

5.1 做好運(yùn)行監(jiān)控

煙機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)結(jié)垢是不可避免的。減緩煙機(jī)結(jié)垢的首要任務(wù)是做好煙機(jī)運(yùn)行情況的監(jiān)控。以本煙機(jī)為例，要繼續(xù)加強(qiáng)內(nèi)操監(jiān)盤(pán)尤其是對(duì)敏感數(shù)據(jù)的監(jiān)控［8］。如：煙機(jī)整體位移應(yīng)控制在120～240 μm間，若有變化也應(yīng)是緩慢的均勻變化。煙機(jī)正常結(jié)垢應(yīng)呈現(xiàn)均勻結(jié)垢，在未出現(xiàn)結(jié)垢物異常脫落破壞轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡情況下不應(yīng)出現(xiàn)大的異常振動(dòng)。在結(jié)垢不嚴(yán)重時(shí)，煙氣可在煙機(jī)內(nèi)正常流通，煙機(jī)入口溫度不大于700 ℃、出口溫度不大于540 ℃，煙機(jī)輪盤(pán)溫度在300～340 ℃之間，雙滑開(kāi)度在2%～6%，高蝶開(kāi)度控制在25%～34%。在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)如遇到以上數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化，應(yīng)引起重視，及時(shí)上報(bào)并處理。

另外，還應(yīng)該使用好在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)入口粉塵儀和離線采樣分析相結(jié)合的方式，保證煙氣顆粒物指標(biāo)合格，根據(jù)波型圖、軸心軌跡等特征圖譜分析機(jī)組運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整機(jī)組操作參數(shù)，減緩煙機(jī)工況的變壞趨勢(shì)。保證旋風(fēng)分離設(shè)備效果良好，注意催化劑細(xì)粉顆粒粒徑變化情況，尤其是小于3 μm的超細(xì)粉濃度，減少結(jié)垢物來(lái)源。

5.2 優(yōu)化操作

生產(chǎn)中要注意優(yōu)化操作，避免大幅度的波動(dòng)。入口壓力、溫度、流量和催化劑粉塵濃度是煙機(jī)操作中的重要參數(shù)，要保證這些參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定，對(duì)指標(biāo)更加精確化，避免波動(dòng)對(duì)煙機(jī)造成沖擊。優(yōu)化氣固分離效果，維持再生器壓力穩(wěn)定，尤其在開(kāi)停工和調(diào)整參數(shù)時(shí)保證再生器壓力緩慢變化，確保旋風(fēng)分離效果良好［9］。

根據(jù)《煙氣輪機(jī)長(zhǎng)周期運(yùn)行指導(dǎo)意見(jiàn)》，運(yùn)行中煙機(jī)入口催化劑濃度不大于200 mg/Nm3，其中直徑大于10 μm的細(xì)粉顆粒不超過(guò)3%［10］，本周期已將入口催化劑濃度控制在120～140 mg/Nm3，之后的生產(chǎn)中要努力控制這一參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上將細(xì)粉顆粒的粒徑控制好。要注意軸振動(dòng)及振動(dòng)變化趨勢(shì)的監(jiān)測(cè)，保證振動(dòng)應(yīng)低于報(bào)警設(shè)定值，達(dá)到報(bào)警值時(shí)，要及時(shí)分析原因并采取措施降低振動(dòng)。加強(qiáng)巡回檢查注意監(jiān)聽(tīng)機(jī)組聲音，看是否有動(dòng)靜部位磨擦和葉片的斷裂，檢查軸承及軸瓦溫度在正常范圍內(nèi)，確認(rèn)設(shè)備潤(rùn)滑良好。觀察密封泄漏指示管的泄漏情況和蜂窩密封的使用效果，根據(jù)泄漏指示管調(diào)整密封蒸汽流量，嚴(yán)禁出現(xiàn)煙氣超溫。在煙機(jī)連續(xù)運(yùn)行12 000～17 000 h后，及時(shí)停機(jī)返廠全面拆檢，檢查煙機(jī)主體結(jié)構(gòu)及配套設(shè)施是否完好，更換損壞部件。

此外，在裝置加工原料較差、進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)、調(diào)整生產(chǎn)操作等可能加劇煙機(jī)結(jié)垢情況出現(xiàn)時(shí)也要有針對(duì)性地加強(qiáng)監(jiān)控，調(diào)整參數(shù)。

5.3 非拆修條件下除垢

除優(yōu)化操作和做好監(jiān)盤(pán)外，有使用條件的生產(chǎn)單位還可以采用一些非拆修情況下除垢的方法，改善煙機(jī)工況。如：

a. 熱循環(huán)法。垢片與其吸附的金屬部件膨脹情況不同，通過(guò)調(diào)節(jié)高蝶開(kāi)度，控制煙氣流量對(duì)設(shè)備反復(fù)降溫升溫，可在一定范圍內(nèi)使咬合在煙機(jī)葉片等處的結(jié)垢物脫落。

b. 打磨清除法。可在煙機(jī)前向煙氣中加入一定體積的胡桃殼，通過(guò)胡桃核碰撞垢片祛除結(jié)垢物。

c. 化學(xué)清除法。在煙機(jī)上游注入化學(xué)清洗劑，對(duì)煙機(jī)進(jìn)行清洗，可較有效減少煙機(jī)圍帶上的細(xì)粉沉積［11］。

d. 超聲波除垢法。該方法主要利用超聲波裝置將電能轉(zhuǎn)換為聲能，通過(guò)聲波對(duì)沉積物進(jìn)行振動(dòng)祛除［12］。

不拆修的情況下進(jìn)行除垢在一定程度上可以改善煙機(jī)工況，但使用時(shí)會(huì)對(duì)煙機(jī)本身動(dòng)平衡和日常生產(chǎn)造成不利影響，具體使用時(shí)要充分考慮經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及操作條件慎重使用。

6 結(jié)論

6.1 結(jié)垢是危害煙機(jī)安全運(yùn)行的主要因素。由于煙氣中含有一定數(shù)量的細(xì)粉顆粒，煙機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中靜葉、圍帶以及動(dòng)葉處出現(xiàn)結(jié)垢是不可避免的。日常生產(chǎn)中，要高度關(guān)注煙機(jī)振動(dòng)值、頻譜分析及高蝶開(kāi)度變化、煙機(jī)入口壓力變化、雙滑聯(lián)動(dòng)情況等關(guān)鍵參數(shù)，做好煙機(jī)的觀察運(yùn)行。維護(hù)好裝置的正常生產(chǎn)。

6.2 數(shù)據(jù)分析時(shí)，應(yīng)盡可能使四機(jī)組除煙機(jī)外的運(yùn)行工況保持一致，保證判斷結(jié)論的準(zhǔn)確性和可靠性。在出現(xiàn)逐步開(kāi)大高蝶，而發(fā)電量基本不變，雙滑聯(lián)動(dòng)效果不好，煙機(jī)入口壓力上升等情況時(shí)，說(shuō)明煙機(jī)可能出現(xiàn)較嚴(yán)重的結(jié)垢情況，應(yīng)引起重視，盡快計(jì)劃停機(jī)檢查并進(jìn)行清垢工作。

6.3 在之后的生產(chǎn)中，要控制煙機(jī)結(jié)垢速度與煙機(jī)檢修周期同步，努力實(shí)現(xiàn)煙機(jī)的長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］ 胡仁波，趙輝，白銳，等.催化劑和垢樣對(duì)比分析預(yù)測(cè)催化煙機(jī)結(jié)垢成因［J］.化學(xué)工程，2013，41（3）：50-53；58.

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（收稿日期：2023-12-08，修回日期：2024-07-17）

作者簡(jiǎn)介：章新陽(yáng)（1998-），助理工程師，從事重催裝置動(dòng)、靜設(shè)備管理和重催裝置、加氫裝置、兩酸環(huán)保裝置設(shè)備防腐蝕管理工作，2608759243@qq.com。

引用本文：章新陽(yáng)，童飛，高萬(wàn)山.煙機(jī)結(jié)垢預(yù)判及應(yīng)對(duì)措施［J］.化工機(jī)械，2024，51（4）：639-646.