催化裂化裝置煙氣輪機葉片在線除垢

崔衛強

（山東潤澤化工有限公司，山東東明 274500）

1 問題

（1）山東潤澤化工有限公司100萬噸催化裂化裝置主風機組配套煙氣輪機型號YL11000-D，振動報警值80 μm，連鎖停機值105 μm。2018年11月10日，因煙機葉片結垢嚴重，振動超標聯鎖停機，解體維修時更換新的煙機轉子，于2018年12月14日維修后開機，煙機振動較以往值（20 μm左右）偏高，VI1442B振動值在43 μm左右（圖1）。

圖1 VI1442B振動趨勢

（2）2019年1月13日13:20至13:35，煙氣輪機振動值連續2次上升（圖2），振動值 VIA1442B 由 55 μm 上升至 66 μm，再由66 μm 升至 75 μm 左右；VIA1442A 由 38 μm 上升至 45 μm，再由45 μm 上升至50 μm左右；且均有逐步上升趨勢。

（3）2018年12月27日對再生器煙氣粉塵濃度檢測化驗，催化三旋入口粉塵濃度992.5 mg/m3，催化三旋出口粉塵濃度342.9 mg/m3，煙氣中粉塵含量超指標（指標≤200 mg/m3），判斷煙氣粉塵量大是煙機轉子結垢引起轉子動不平衡，導致煙機振動值大，且有不斷上升趨勢。以往煙機葉片結垢如圖3、圖4所示。

2 應急方案

圖2 VIA1442A/B振動變化趨勢

針對煙機振動值大，且有上漲趨勢，制定在線應急除垢方案，計劃于煙機振動達到報警值80 μm時做應急處理。

1月13日20:00左右，煙機振動值VIA1442B由75 μm上升至82 μm左右，VIA1442A由49 μm上升至55 μm左右（圖5），且還有上升的趨勢，車間啟動在線應急清垢方案。

3 在線清垢措施

（1）啟動備用風機，主備用風機進行平穩切換。使煙機切出系統，主風機進入安全運行模式。即:靜葉角度調至最低開度22%，主風機改防喘振閥放空，防喘振閥全開，煙機蝶閥關閉。

（2）為保證煙機殼體不變形，避免溫降過快導致氣封、過渡襯環等與轉子摩擦產生振動，使煙機降溫速度≤100℃/h，緩慢關閉煙氣蝶閥（關閉煙氣蝶閥后，煙機出口會有溫升），用電機拖動主風機組運行，保持煙機組轉速5835 r/min不變。

圖3 煙機葉片結垢

（3）由于煙氣蝶閥泄漏量大，煙機出口溫度降不下來，關閉煙氣閘閥。關閉煙閘后，嚴格監視煙機各參數的變換，以防結垢突然脫落，導致振動等參數超標。

（4） 關閉煙閘后，隨著煙機出口溫度的降低，煙機振動值反復的升高降低（說明有結垢脫落）。

（5）2019年1月14日10:50在煙機出口溫度降至450℃時，反復調整煙機輪盤冷卻蒸汽量，蒸汽量最小180 kg/h，最大2500 kg/h（圖6），對煙機轉子和流道上的催化劑和結垢進行吹掃。伴隨輪盤冷卻蒸汽量變化，煙機振動值出現反復波動，VIA1442B（綠線）振動值在（35～75）μm 之間波動，VIA1442A（紅線）振動值在（25～45）μm之間波動（圖7）。

圖4 煙機葉片垢狀物

圖5 啟動應急方案前VIA1442A/B振動變化趨勢

圖6 調節輪盤蒸汽量

圖7 輪盤冷卻蒸汽調節過程煙機振動變化趨勢

（6）2019年1月14日12:50煙機出口溫度降至350℃時，將煙機輪盤冷卻蒸汽大幅度調整，以加大葉片上結垢的吹掃強度。13:50煙機振動值不隨蒸汽加大吹掃波動時，說明煙機葉片結垢已基本脫離，吹掃除垢完成。

（7）煙機振動等各參數運行平穩后，緩慢開啟煙氣閘閥，將煙氣引入煙機，使煙機升溫速度≤100℃/h。

（8）待煙機出口溫度＞450℃時，緩慢開大煙氣蝶閥，煙機逐漸帶負荷，提主風機負荷，關閉主風機放空，進行主備機平穩切換。

（9）2019年1月14日17:30主風機組并入系統，隨著狀態趨于穩定（圖8），振動值VIA1442B穩定在43 μm左右，振動值VIA1442A穩定在33 μm左右。達到了2018年12月14日維修后首次開機運行狀態。

圖8 在線清垢后VIA1442A/B振動值變化趨勢

（10）2019年1月14日10:30至17:30，用7 h在線解決了因煙機葉片結垢導致的振動值升高故障?，F煙機振動值VIA1442A在33 μm左右，VIA1442B在45 μm ，運行趨勢平穩（圖9）。

4 總結

（1）確保煙氣粉塵含量不超標，使其保持在一個合適水平，選用質量合格的催化劑和平衡劑。

（2）工藝操作要平穩，避免再生器壓力、主風氣量大幅度波動和稀相密度二次燃燒，造成催化劑熱崩破碎。

圖9 煙機葉片在線清垢后振動趨勢

（3）加強廢劑罐廢劑的卸劑，避免因廢劑罐料位較高，影響三旋的分離效果。

（4）加強煙氣粉塵含量的檢測，為煙機的運行提前做好預測和指導。

（5）一旦煙機結垢，進行在線處理，在煙機降溫和煙機輪盤吹掃蒸汽調整過程中，密切監盤，避免結垢層脫落不均勻引起振動等參數超標。

（6）此次催化煙機葉片在線除垢是一次成功創新，在線消除了煙機運行安全隱患，取得了較好的效果。