炼油装置烟机结垢原因分析及解决措施

关键词：

中国化工集团沈阳蜡化厂双提升管灵活多效FDFCC同轴催化裂化装置的烟气轮机, 自该装置从正式投入使用到目前为止, 出现了烟机结垢现象多次, 给正常生产带来了一定影响, 烟机发生结垢故障 (见图1) 给企业的稳定生产带来了一定影响, 也对装置的安全运行构成了威胁, 同时, 对装置的周期的运行、设备的降耗节能等维护、管理造成了一定的影响。当前生产的主要任务是, 分析装置出现结垢的主要原因, 寻找有效的办法进行缓解、解决装置结垢现象。经过实践探索, 不断的技术更新改造, 目前, 我们将装置的振动值的范围控制在14.7μm和24.3μm, 能够减少烟机出现结垢的故障, 取得了良好的应用效果。

一、造成烟机结垢的主要因素

在经行烟机检查、维修时, 在对烟机三旋检修时, 查找到三旋单管出现堵塞故障, 较为严重的部位是烟机下部三分之一处, 厚度达约为20mm, 降低了烟机三旋部件的工作效率, 对设备的运转产生了较大影响, (见图3) 。在装置正常工作中, 一般烟机在运行7个月就会出现轻微的结垢, 随着时间不断增长结垢程度也逐渐频繁结垢, 在烟机开始出现结垢的同时, 分馏油浆的固定含量也逐渐升高, 增加了油浆外甩量, 同时也造成了再生器催化剂的大量损失。此阶段再生器中、低压内取热管束都有一根损坏, 出现泄漏现象, 使管束内催化剂出现损坏, 大量催化剂泄漏, 同时, 大量细粉流入三旋及烟机等流能部位, 由于, 在较短时间内未能查出问题出现的原因, 使三旋、烟机等部位快速的出现了结垢现象。烟机轴振动突然升高, 烟机壳体振动达18mm/s, 在检修时发现烟机围带出现了严重结垢现象, 动叶叶顶刮磨通过对烟机解体检修发现, 动静叶均未发生结垢问题, 只是动叶进气边局部涂层磨损, 露出基体 (见图2) ;在检查三旋单管时观察到, 三旋单管内结构现象不是非常严重, 但是, 有与以往维修相似的问题, 在三旋单管底部出现严重的结垢, 厚度大约为5mm, 同以往的检修结果相比, 结垢的程度有一定降低, (见图3) , 由此可见, 三旋运行的顺畅与否, 直接同烟机结垢程度息息相关。

从装置结垢部位上分析, 在较高流速及大焓降处非常容易产生结垢现象, 由于在产生的烟气中, 常含有粉尘浓度过高的烟气, 这些烟气很容易造成烟机和三旋管等部位产生结垢现象。三旋单管产生结垢是从下到上的顺序逐步发生的, 所以在其下部往往是出现结垢堵塞的主要部位, 也是最为严重的, 上部由于结构逐渐减弱, 产生结垢也较轻。在单管出尘口位置处常常是结垢高发位置, 发生之一现象直接与三旋集尘仓底部有相对较多的粉尘浓度及线速相对较高具有紧密关系。从以上分析, 我们认为改变卧式单管及其排尘口等结构, 能够有效的降低三旋管的结构问题, 同时将降低及解除三旋单管结垢的速度, 也能够有效的解决烟机出现结构现象。

二、烟机结垢主要采取的措施及取得效果

我们通过烟机在生产实际应用中, 不断总结探索, 针对烟机结垢出现的问题, 采取有效的解决办法, 效果非常显著。

1. 调整烟机轮盘冷却蒸汽流程, 提高蒸汽的运行质量。由于冷却蒸汽引汽点距离减温减压器出口比较较近, 常常会产生气体混合不均匀、操作上出现失误等, 非常容易使蒸汽冷却时带有水。为了使蒸汽的过热度保持在正常范围, 将引汽点移至低压蒸汽出装置控制阀处, 远离减温减压器出口, 温度控制在240-250℃左右。经过改进解决了蒸汽带水问题, 同时冷却蒸汽流量降至220-500Kg/h, 既节约冷却蒸汽用量, 又减小催化剂细粉及过量的蒸汽对动叶片的冲蚀磨损, 保证了烟机的平稳运行、减少了烟机停机检修次数。

2. 完善改进四旋灰斗下料不畅。在以往的检修过程中, 专门针对烟机的四旋料腿进行了疏通清理, 但是, 经过正常生产运行一阶段, 又发生了堵塞现象, 使在三旋集尘仓出口处到临界喷嘴阻力降相对增加, 造成烟机的三旋效率大大降低, 同时也减弱了排尘效果。针对问题的再次出现, 我们在检修改造中采取增大四旋灰斗出口, 加粗料腿, 我们将型号DN200替换掉DN80, 与此同时, 将安装在四旋料腿下部的翼阀更换掉, 使用该方法, 有效的避免了因三旋集尘仓内小块衬里脱落或事故状态下湿催化剂堵塞灰斗, 影响细粉回收的问题。

3. 经过认真计算、设计, 改造了再生器二级旋分料腿, 再一个就是将加粗分料腿进行加粗改造, 能够明显的增强事故的防范能力, 能够减少二级料腿出现结垢堵塞。

4. 严格控制工艺设备操作指标。要重点控制蒸汽量, 尤其是生产过程中由沉降器串入再生器的量, 找出出现催化剂热崩及催化剂被破损的主要因素, 重点要防止, 在出现设备故障的情况下, 套筒出现流化事故时产生的大量蒸汽流入再生器和三旋等设备中, 造成了由于催化剂出现粘结, 再生器二级旋分料腿、灰斗、三旋单管等发生了堵塞现象, 对烟机进口颗粒浓度有一定的影响, 从而导致加快结垢现象的发生。

摘要：烟气轮机是催化裂化装置关键设备中出现故障几率最高的, 其中烟气轮机振动超标, 成为影响催化裂化装置长周期运行的主要问题, 本文主要针对烟气轮机因结垢而产生的振动问题进行分析, 总结了烟机运行情况, 分析了三旋、烟机结垢的原因并提出了解决措施。

关键词：烟机,结垢