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

圖3 煙機葉片結垢

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。

（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。現煙機振動值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。