关于三催烟机长周期安全运行的探讨

陈克海（锦州石化公司三催化车间， 辽宁 锦州 121000）

关于三催烟机长周期安全运行的探讨

陈克海
（锦州石化公司三催化车间， 辽宁 锦州 121000）

锦州石化公司三催化装置的烟机在2004年8月装置改造前运行平稳，每次运行周期都与装置的运行周期同步，但在装置扩能改造后烟机结垢严重造成振动超标，被迫频繁停机检修。2006年4月27日更是由于烟机叶片断裂引发机组火灾造成装置停产，所以保证烟机长周期安全运行对装置的运行安全具有重要意义。下面，我将就烟机振动及损坏原因与如何保证烟机长周期安全运行进行分析。

烟机；振动；结垢；长周期安全运行

1 烟机结垢及振动原因分析

现在烟机结垢的现象在全国催化装置中很普遍，原因也很复杂，通过调研、查阅资料并结合我们的实际，认为主要有以下几个原因。

（1）烟机结垢与催化剂有很大关系 研究结果表明，烟机垢样中富集了大量的Ca、Fe等金属和硫酸根离子，这些金属和阴离子形成低熔点盐类是引起结垢的主要原因。烟机动静叶片和围带上结催化剂后非常容易脱落，脱落的催化剂进入后部流道引起烟机瞬时振动超高，如果不断发生动、静转子的刮擦碰磨或转子动平衡被打破，则引起烟机振动持续超高。

（2）烟机入口的粉尘浓度为烟机结垢提供了物质基础 伴随着装置停工检修，检查发现烟机结垢和一再三旋单管堵塞都十分严重。烟机运行状况与三旋运行状况是密不可分的，在装置开工之后随着三旋单管逐渐堵塞，烟气条件逐渐恶劣，烟机入口粉尘浓度越来越高，烟机结垢速度也不断加快，直至由于振动超高而停机。

（3）轮盘冷却蒸汽的影响 轮盘冷却蒸汽量和蒸汽温度对烟机结垢有一定影响，比较高的蒸汽温度和低蒸汽流量对缓解烟机结垢有好处。

2 烟机损坏原因分析

2.1 烟机结垢

烟机结垢是这次烟机叶片断裂的根本原因，烟机解体发现结垢虽然不如前几次量大，但是绝对量还是不小，并且非常坚硬，围带上已经形成了大片的催化剂结焦，这些已经足够对烟机叶片带来致命伤害。结焦厚度已经大于叶片顶与围带之间的间隙（2mm），当围带上的催化剂焦块脱落并进入叶片顶隙，高速旋转的转子叶片受到强烈冲击，叶片根部产生巨大应力就会导致突然断裂。

2.2 叶片强度下降

叶片本身问题，在用烟机转子已经历过多次振动、磨损、修复，叶片虽然没有发生断裂，但是已经产生了某些缺陷，或者叶片总体强度已经大大降低了。

2.3 烟机叶片质量不稳定

近两年，国内很多装置烟机叶片断裂的事件中有一部分是烟机未结垢情况下的新烟机叶片断裂，原因不明，这应与烟机叶片材质、叶片制造质量和烟机大型化有关系。

3 如何保证烟机长周期安全运行

（1）要保证烟机长周期安全运行，首先要严格控制烟机入口催化剂的入口浓度，减少催化剂粘连结垢的物质基础，可以从两方面考虑：

①设计上解决。装置检修时发现一再三旋单管堵塞严重，已经起不到分离的作用，但二再三旋却没有任何堵塞，可能有几个原因：a.催化剂在一再的工艺条件下非常容易粘附并结垢；b.一再三旋不适应一再的生产条件，三旋单管结垢如此严重，烟机结垢就不奇怪了。应仔细核算一再烟气系统的效率，包括一再旋风、三旋、临界喷嘴是否适应现在的生产条件。

②生产上解决。a.按照现用设备条件重新确定能适应什么样的工艺条件，确保一再烟气分离系统不超负荷，从而保证分离效率降低烟机入口粉尘浓度，生产负荷超过设备能力往往会带来意想不到的问题。b.控制催化裂化原料中的金属含量，优化装置的原料性质，降低原料中的金属特别是钙、铁、钠离子的含量。c.优化反应再生操作条件，减少催化剂破裂，降低烟气进入烟机的粉尘含量。d.在可能的情况下要对三旋单管进行彻底清理，尤其要对三旋单管进行认真清理，提高三旋效率。

（2）提高检修质量 烟机检修要严格按照检修规程进行检查、检修，各部分装配尺寸要符合检修标准。

（3）完善必要的监测手段 ①对烟机入口烟气粉尘含量和颗粒度进行有效分析 加强各种离线分析手段的应用，如烟气粉尘分析和三旋废剂的筛分分析，有助于掌握烟气中催化剂粒度分布的变化情况；②加强防腐研究所的振动离线监测。

（4）加强烟机防火 烟机本体温度可达650～700℃，防火必须重视，需要我们日常观察逐步解决。

a.润滑管线压力表引出丝扣焊死，增强抗震能力；b.烟机两条润滑油管线更换为金属软管，减小振动的传递；c.烟机两条润滑油管线原来各有两个节流阀，各取消1个，减少易泄漏的密封点；d.加强烟机保温，减少高温裸漏部位；e.润滑油控制系统改造，在操作间能够开关润滑油泵，尽快切断润滑油源。

（5）改变对机组停机的认识 烟机振动普遍没有联锁，烟机在较高的振动工作状态就是处于危险状态，烟机振动高后应及时做好停机准备，保障设备本身的安全。

［1］烟气轮机长周期运行管理技术导则［S］.炼油与销售分公司.

［2］ 防止烟气轮机结垢的指导意见［M］.中国石油天然气股份有限公司.