關于三催煙機長周期安全運行的探討

陳克海（錦州石化公司三催化車間， 遼寧 錦州 121000）

關于三催煙機長周期安全運行的探討

陳克海
（錦州石化公司三催化車間， 遼寧 錦州 121000）

錦州石化公司三催化裝置的煙機在2004年8月裝置改造前運行平穩，每次運行周期都與裝置的運行周期同步，但在裝置擴能改造后煙機結垢嚴重造成振動超標，被迫頻繁停機檢修。2006年4月27日更是由于煙機葉片斷裂引發機組火災造成裝置停產，所以保證煙機長周期安全運行對裝置的運行安全具有重要意義。下面，我將就煙機振動及損壞原因與如何保證煙機長周期安全運行進行分析。

煙機；振動；結垢；長周期安全運行

1 煙機結垢及振動原因分析

現在煙機結垢的現象在全國催化裝置中很普遍，原因也很復雜，通過調研、查閱資料并結合我們的實際，認為主要有以下幾個原因。

（1）煙機結垢與催化劑有很大關系 研究結果表明，煙機垢樣中富集了大量的Ca、Fe等金屬和硫酸根離子，這些金屬和陰離子形成低熔點鹽類是引起結垢的主要原因。煙機動靜葉片和圍帶上結催化劑后非常容易脫落，脫落的催化劑進入后部流道引起煙機瞬時振動超高，如果不斷發生動、靜轉子的刮擦碰磨或轉子動平衡被打破，則引起煙機振動持續超高。

（2）煙機入口的粉塵濃度為煙機結垢提供了物質基礎 伴隨著裝置停工檢修，檢查發現煙機結垢和一再三旋單管堵塞都十分嚴重。煙機運行狀況與三旋運行狀況是密不可分的，在裝置開工之后隨著三旋單管逐漸堵塞，煙氣條件逐漸惡劣，煙機入口粉塵濃度越來越高，煙機結垢速度也不斷加快，直至由于振動超高而停機。

（3）輪盤冷卻蒸汽的影響 輪盤冷卻蒸汽量和蒸汽溫度對煙機結垢有一定影響，比較高的蒸汽溫度和低蒸汽流量對緩解煙機結垢有好處。

2 煙機損壞原因分析

2.1 煙機結垢

煙機結垢是這次煙機葉片斷裂的根本原因，煙機解體發現結垢雖然不如前幾次量大，但是絕對量還是不小，并且非常堅硬，圍帶上已經形成了大片的催化劑結焦，這些已經足夠對煙機葉片帶來致命傷害。結焦厚度已經大于葉片頂與圍帶之間的間隙（2mm），當圍帶上的催化劑焦塊脫落并進入葉片頂隙，高速旋轉的轉子葉片受到強烈沖擊，葉片根部產生巨大應力就會導致突然斷裂。

2.2 葉片強度下降

葉片本身問題，在用煙機轉子已經歷過多次振動、磨損、修復，葉片雖然沒有發生斷裂，但是已經產生了某些缺陷，或者葉片總體強度已經大大降低了。

2.3 煙機葉片質量不穩定

近兩年，國內很多裝置煙機葉片斷裂的事件中有一部分是煙機未結垢情況下的新煙機葉片斷裂，原因不明，這應與煙機葉片材質、葉片制造質量和煙機大型化有關系。

3 如何保證煙機長周期安全運行

（1）要保證煙機長周期安全運行，首先要嚴格控制煙機入口催化劑的入口濃度，減少催化劑粘連結垢的物質基礎，可以從兩方面考慮：

①設計上解決。裝置檢修時發現一再三旋單管堵塞嚴重，已經起不到分離的作用，但二再三旋卻沒有任何堵塞，可能有幾個原因：a.催化劑在一再的工藝條件下非常容易粘附并結垢；b.一再三旋不適應一再的生產條件，三旋單管結垢如此嚴重，煙機結垢就不奇怪了。應仔細核算一再煙氣系統的效率，包括一再旋風、三旋、臨界噴嘴是否適應現在的生產條件。

②生產上解決。a.按照現用設備條件重新確定能適應什么樣的工藝條件，確保一再煙氣分離系統不超負荷，從而保證分離效率降低煙機入口粉塵濃度，生產負荷超過設備能力往往會帶來意想不到的問題。b.控制催化裂化原料中的金屬含量，優化裝置的原料性質，降低原料中的金屬特別是鈣、鐵、鈉離子的含量。c.優化反應再生操作條件，減少催化劑破裂，降低煙氣進入煙機的粉塵含量。d.在可能的情況下要對三旋單管進行徹底清理，尤其要對三旋單管進行認真清理，提高三旋效率。

（2）提高檢修質量 煙機檢修要嚴格按照檢修規程進行檢查、檢修，各部分裝配尺寸要符合檢修標準。

（3）完善必要的監測手段 ①對煙機入口煙氣粉塵含量和顆粒度進行有效分析 加強各種離線分析手段的應用，如煙氣粉塵分析和三旋廢劑的篩分分析，有助于掌握煙氣中催化劑粒度分布的變化情況；②加強防腐研究所的振動離線監測。

（4）加強煙機防火 煙機本體溫度可達650～700℃，防火必須重視，需要我們日常觀察逐步解決。

a.潤滑管線壓力表引出絲扣焊死，增強抗震能力；b.煙機兩條潤滑油管線更換為金屬軟管，減小振動的傳遞；c.煙機兩條潤滑油管線原來各有兩個節流閥，各取消1個，減少易泄漏的密封點；d.加強煙機保溫，減少高溫裸漏部位；e.潤滑油控制系統改造，在操作間能夠開關潤滑油泵，盡快切斷潤滑油源。

（5）改變對機組停機的認識 煙機振動普遍沒有聯鎖，煙機在較高的振動工作狀態就是處于危險狀態，煙機振動高后應及時做好停機準備，保障設備本身的安全。

［1］煙氣輪機長周期運行管理技術導則［S］.煉油與銷售分公司.

［2］ 防止煙氣輪機結垢的指導意見［M］.中國石油天然氣股份有限公司.