連續(xù)重整循環(huán)氫壓縮機(jī)機(jī)輪室壓力高原因分析及處理

(中國石油長慶石化公司 陜西 咸陽 712000)

連續(xù)重整循環(huán)氫壓縮機(jī)機(jī)輪室壓力高原因分析及處理

賀大偉王煜陳力

(中國石油長慶石化公司陜西咸陽712000)

介紹了背壓式汽輪機(jī)輪室壓力高的原因及處理方法，并介紹了清洗方案。

背壓式汽輪機(jī)輪室壓力；高；原因；清洗方案

長慶石化公司60萬噸/年連續(xù)重整裝置所使用循環(huán)氫壓縮機(jī)由一部中壓背壓式汽輪機(jī)帶動，汽輪機(jī)主要參數(shù)如下：

設(shè)備型號： NG25/20

結(jié)構(gòu)型式： 背壓式汽輪機(jī)

進(jìn)汽條件： 壓力3.75 MPa，溫度420 ℃

汽耗量： 24t/h

排汽條件： 壓力1.1 MPa，溫度290 ℃

調(diào)速范圍： 6169-9253r/min

額定功率： 1635KW

單體重量： 4140kg

自2017年2月以來，根據(jù)汽輪機(jī)操作系統(tǒng)顯示，汽輪機(jī)輪室壓力由正常的2.0MPa逐漸升至2.9MPa，根據(jù)汽輪機(jī)操作規(guī)程，汽輪機(jī)輪室壓力不應(yīng)超過設(shè)計(jì)值的 15%，主汽門開度87%比正常值70%多17%。對重整循環(huán)氫壓縮機(jī)的正常運(yùn)行造成了影響，并有可能進(jìn)一步影響連續(xù)重整裝置的運(yùn)行。

一、造成汽輪機(jī)輪室壓力高的原因

(1)儀表故障，造成儀表測量值與實(shí)際輪室壓力有偏差。

(2)蒸汽品質(zhì)不佳，含有一定量的si和Na及其他雜質(zhì)，造成汽輪機(jī)輪室部分有鹽垢，造成蒸汽流通面積減小。

(3)輪室內(nèi)有金屬碎片或其他雜物，造成輪室蒸汽流通不暢或損傷汽輪機(jī)葉片。

根據(jù)汽輪機(jī)主汽門開度與蒸汽流量應(yīng)近似成正比的關(guān)系，并觀察輪室壓力變化，壓力變化比率高于蒸汽流量變化比率，可基本判斷出汽輪機(jī)輪室是否結(jié)垢。并通過分析中壓蒸汽化驗(yàn)數(shù)據(jù)并聯(lián)系廠家，判斷出汽輪機(jī)通流部分積鹽垢，造成通流面積減小，導(dǎo)致汽輪機(jī)輪室壓力高。

二、汽輪機(jī)輪室結(jié)垢各處理方法對比

輪室結(jié)垢常用處理辦法有以下幾種：

(1) 拆解汽輪機(jī)輪室人工清理。

需要徹底將循環(huán)氫壓縮機(jī)停機(jī)，打開輪室，拆除轉(zhuǎn)子、隔板等部件，用人工清洗的方法去除輪室內(nèi)結(jié)垢，此方法需要將重整循環(huán)氫壓縮機(jī)停機(jī)，檢修周期長，且會造成重整裝置停工，其他上下游裝置降量，影響全廠汽油產(chǎn)品辛烷值，會造成大量經(jīng)濟(jì)損失。

(2) 化學(xué)清洗法。

通過接臨時管線將稀檸檬酸打入汽輪機(jī)輪室中進(jìn)行循環(huán)沖洗，化學(xué)清洗除垢效果好，但若注酸量及循環(huán)清洗時間未掌握好，過量的酸容易造成汽輪機(jī)葉片腐蝕，影響汽輪機(jī)壽命。

(3) 過飽和蒸汽沖洗法。

將過飽和蒸汽改入輪室，用蒸汽溶解鹽垢。過飽和蒸汽沖洗方法簡單，耗時短，且不會損傷汽輪機(jī)部件，但無法處理難溶的結(jié)垢。

通過對蒸汽化驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，結(jié)垢主要成分是易溶于水的碳酸鈉和磷酸氫鈉，故適用過飽和蒸汽法是合適的。

三、方案的擬訂

循環(huán)氫壓縮機(jī)汽輪機(jī)正常運(yùn)行的轉(zhuǎn)速高達(dá)8000rpm，因此必須嚴(yán)格控制通入蒸汽的壓力和溫度，否則蒸汽凝結(jié)形成小液滴，沖擊汽輪機(jī)葉片，損壞汽輪機(jī)葉片，因此必須制訂嚴(yán)格的清洗方案并進(jìn)行JCA風(fēng)險(xiǎn)分析。

記錄清洗后的輪室壓力、蒸汽流量操作參數(shù)，并與清洗前作對比，以觀察清洗效果。停機(jī)后應(yīng)等待輪室溫度冷卻降到100℃以下，并控制降溫速率，避免零部件發(fā)生形變。

在主蒸汽入口接臨時注除氧水管線并安裝噴頭，使噴出的除氧水盡量霧化，以使除氧水與過熱蒸汽充分混合。

在進(jìn)汽、排汽管道上要安裝壓力表、雙金屬溫度計(jì)，以便于控制蒸汽的溫度和壓力。清洗流程見圖1:

1—主蒸汽進(jìn)口閥；2—加水管法蘭；3—加水管控制閥；4—進(jìn)口蒸汽放空閥；5—蒸汽管進(jìn)口疏水閥；6—速關(guān)閥；7—?dú)飧祝?—?dú)飧资杷y；9—排氣放空閥；10—背壓閥。

清洗過程

(1) 全開進(jìn)、排氣放空閥、氣缸疏水閥。逐漸打開進(jìn)汽入口閥，調(diào)節(jié)進(jìn)汽壓力至0.3MPa；逐漸打開除氧水注水閥，控制蒸汽比對應(yīng)壓力下的飽和蒸汽高10℃左右。

(2) 待蒸汽壓力、溫度穩(wěn)定后，逐漸打開汽輪機(jī)速關(guān)閥、主汽門，使主蒸汽暖管。

(3) 暖管結(jié)束后，逐漸關(guān)小進(jìn)汽放空閥，增加蒸汽流量，點(diǎn)擊升速按鈕將轉(zhuǎn)速提升至8000rpm左右，待排汽溫度升到排汽背壓壓力對應(yīng)的飽和蒸汽溫度時，停止清洗，關(guān)閉主汽門。

(4) 氣缸溫度冷卻到100℃以下，重復(fù)以上步驟。

(5) 清洗結(jié)束后打開氣缸疏水閥，排凈積水；恢復(fù)原有系統(tǒng)。按啟機(jī)方案啟循環(huán)氫壓縮機(jī)。由于提高輪室通過蒸汽速度有利于除去殘留在葉片上的難溶物，因此清洗結(jié)束后要盡快啟機(jī)。

四、結(jié)束語

汽輪機(jī)輪室壓力偏高會影響汽輪機(jī)效率，影響重整循環(huán)氫壓縮機(jī)的運(yùn)行，對重整反應(yīng)系統(tǒng)氫油比造成影響。為防止汽輪機(jī)結(jié)垢，需要嚴(yán)格控制蒸汽品質(zhì)，關(guān)注蒸汽化驗(yàn)數(shù)據(jù)中Na和Si的含量，調(diào)整好中壓汽包加藥，減小汽輪機(jī)結(jié)垢現(xiàn)象，延長汽輪機(jī)使用周期。保證重整裝置長周期平穩(wěn)運(yùn)行。

賀大偉(1989.06-)，男，漢族，湖南益陽人，本科，助理工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)，就職于中國石油長慶石化公司，研究方向連續(xù)重整；王煜(1989.02-)，男，漢族，新疆阿拉爾人，本科，助理工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)，就職于中國石油長慶石化公司，研究方向連續(xù)重整；陳力(1988.02-)，男，漢族，重慶江津人，本科，助理工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東)，就職于中國石油長慶石化公司，研究方向石油煉制。