浅谈烟气轮机(图文)

浅谈烟气轮机(图文)
论文导读：烟气轮机能量回收机组是催化裂化装置的核心设备，也是
炼油厂节能效果最明显的大型机组。

机组的运行不但影响到装置的加工能
力和长周期运行问题，而且直接关系着整个装置的能耗水平，提高烟气轮
机效率对于降低装置能耗起着关键的作用。

关键词：效率，效益，催化剂我车间120万吨/年催化装置1#主风机采用三机组配制：烟气轮机+
轴流风机+电动/发动机。

其中烟气轮机为兰炼石化机械厂制造的单级透平，采用轴向进气悬臂转子结构，其主要参数为：
型号：YL10000B额定功率：110804W
进口流量：2440Nm3/min第一临界转速：1300rpm
转速：5814rpm跳闸转速：6190rpm
烟气出口温度：≯490C烟机入口温度：665C
烟机出口压力：0.098Мpa（ab）
烟机入口压力：0.31Мpa（ab）
影响烟气轮机效率的因素很多，但首要要素是机组本身及附件的平稳
运行，我车间的烟气轮机从2004年4月装置开炉到9月份，整体运行状
况较差，针对存在的问题，我们从各方面着手调查、分析和讨论，最终找
到了问题的原因所在。

并在9月份的大检修期间制定和实施了相应的整改
措施，取得了很好的效果见表1：
表1效果对照
序号存在问题原因分析整改措施1烟机入口法兰试漏垫片选用不当将薄齿垫换成陶瓷包垫操作方法不当：等试漏后进行紧固在暖机升温过程压力很低的情况下在300C和600C热紧两次2烟机入口法兰螺栓易松动螺栓预紧不够，冷、热变化时易松动给每道螺栓加蝶簧2个3轮盘冷却蒸汽量明知道给的太多，但不知该降到多少合适轮盘测热电偶因丝扣不合或未装到位，测量值为烟气温度，偏高更换热电偶丝扣短节，将热电偶安装到位4气密泄漏较大气密损坏更换气封5仪表穿线管易老化，引起仪表失灵穿线管选材不合适将塑料管换成金属软管机壳保温层薄，表面温度高加厚机壳保温层，降低表面温度6烟机转子振动很大，有时甚至超过高报警（80m），严重影响着烟机的安全运行有明显的油膜涡动特征后支撑总的间隙过大，大修时调整小后支撑总间隙
其次，是其他因素影响烟机的效率，在同等工况下，电机电流越大烟机效率越低，反之则越高。

2006年3月装置烟气轮机运行数据统计结果同2007年3月同一工况统计结果比较如下表2：
表2运行参数统计
项目进气温度进气压力出口温度主风流量入口差压双阀开度蝶阀开度电机电流06年6600.2204601400000.31118015007年
6600.2194651400000.301080200
通过2年的数据对比我们发现烟汽轮机的效率明显下降，针对这一状况，我们车间认真分析得出影响烟气轮机效率下降的原因，并做了相应的措施。

论文参考。

影响烟机效率具体原因分析如下：
烟机的功率计算公式[1]：
式中N―――烟机功率,kW;T1―――烟机入口温度,℃;
P1―――烟机入口压力(绝压),Pa;
P2―――烟机出口压力(绝压),Pa;
Cp―――烟气定压比热,J/kgk;
K―――烟气绝热指数;G―――烟气质量流量,kg/;
―――烟机效率。

从烟机功率计算公式可以看出烟机的功率与烟机效率成正比，而烟机的功率与烟机入口温度、烟机入口压力、烟机出口压力、烟气质量流量等有关。

对此，我们车间通过影响烟机效率网络图逐一进行分析，如图1：图1影响烟机效率网络图
1、烟机入口温度：烟机入口温度和出口温度受反再系统影响，而反再系统温度基本恒定，从下表3可以看出非主要因素。

表3反应密相温度统计
反应密相温度06年3月1-5日06年3月6-10日06年3月11-15日06年3月16-20日700℃（平均值）702℃（平均值）701℃（平均值）702℃（平均值）07年3月1-507年3月6-10日07年3月11-15日07年3月16-20日702℃（平均值）703℃（平均值）702℃（平均值）703℃（平均值）
2、烟机入口压力：烟机入口压力受反再系统压力影响，而反再系统压力恒定，从下表4可以看出非主要因素。

表4反应系统压力统计
反再系统压力06年3月1-5日06年3月6-10日06年3月11-15日06年3月16-20日0.25Mpa（平均值）0.25Mpa（平均值）0.25Mpa（平均值）
0.25Mpa（平均值）07年3月1-507年3月6-10日07年3月11-15
日07年3月16-20日0.25Mpa（平均值）0.25Mpa（平均值）0.25Mpa
（平均值）0.25Mpa（平均值）
3、烟气出口压力：烟气出口压力主要与余热锅炉冷热路开度有关，
但是从我们对冷热路开度统计知道：这两个时期都为冷路全开，热路全关，冷热路的开关比例也是一定的，所以也非主要因素。

论文参考。

4、双阀开度：烟气流量与双阀开度有关，双阀开度越大，进入烟机
烟气越少，烟机功率越低。

但从DCS曲线上看可以知道双阀开度变化不大，所以也非主要因素[2]。

5、烟气轮机叶片耐磨涂层划伤：2007年大修通过对烟机转子和叶片
的检修，我们发现，叶片耐磨涂层划伤，加上催化剂长时间的侵蚀、磨损，使烟机的动平衡破坏、间隙增大，影响烟机效率[3]。

6、催化剂附着：催化剂附着在叶片上使转子的效率下降，进一步影
响使烟机的功率下降
7、催化剂细粉跑损：由于反应工艺操作的影响及内取热盘管泄露，
造成大量催化剂粉末带入烟机，对烟机叶片造成一定的磨损，使烟机效率
直接下降。

8、非正常工况烟机投用与切除不及时：器烘炉阶两段烟机长时间空转，大量消耗电能；反应切料过程中，烟机入口高温蝶阀没有及时关闭，
使催化剂带入烟气轮机机体内，影响烟机的平稳运行。

9、没有及时转废剂：由于操作人员没有及时转废剂，使三旋不畅，
效率下降。

使大颗粒催化剂带入烟机内部。

10、三旋的效率影响机组的运行工况：三旋的效率下降，分离效果不好，催化剂大颗粒带入烟机内部，磨损烟机转子。

针对上述问题车间进行了相应的整改措施：
1、叶片耐磨涂层划伤修复
在2007年度大修中，对转子耐磨进行重新喷涂修补，使其功能恢复。

2、彻底清除附着催化剂
同样在大修中，彻底清理烟机各个部位积附的催化剂，各项装配尺寸
都达到标准要求。

3、消除催化剂热崩的要素
在大修中更换了所有内取热盘管，提高了内取热盘管的可靠度；加强
蒸汽排凝等措施，确保两器用汽干燥。

减少催化剂因热崩而产生的粉末，
从而减少带入烟机中的催化剂。

4、加强职工培训，提高应对非正常工况的能力与责任心
对于切料没有进行立即切除烟机，我们采用人为干预的方法，提高职
工责任心，加强监盘，同时加强职工培训，确保操作与检查及时到位。

论
文参考。

对于器烘炉阶两段烟机长时间空转，我们要求当烟气温度达到250℃时应及时投入烟机，在切换大盲板准备加剂时切出烟机。

5、进行人为干预及时提醒
对于没有及时转废剂的行为，我们采取及时提醒转废剂的对策，每周一、周四0点班定时要求操作工转废剂，对于没有按照要求做得，首先进
行经济考核，同时进行年终责任考核，加强培养职工责任感的措施加以整合。

确保三旋正常运转，不使三旋催化剂粉末带入烟机。

6、准确有效的判断三旋的运行工况和分离效果
为了有效掌握烟气中所含催化剂的粒度的浓度，粒度分布，和实时检测，判断三旋的分离效果，我厂购买里了JJD-VI催化剂颗粒激光在线监
测系统，保证了烟气的质量。

结束语
烟机组的安稳优运行，是一项复杂的系统工程，任何一个环节出现问题，都可能对烟机组运行造成很大影响，同时也是提高烟机效率有力保障。

通过以上措施，我们发现烟机效率得到了显著提高，电机电流下降了50A，就是说烟机功率提高了（5010000=）500KW，按照一年装置运行8000小时
计算，每年可以节省电费（单价0.4元/度）：50080000.4=160（万元）。

参考文献：[1]沈士一,康松,庆贺庆,庞立云等.汽轮机原理.中国电力
出版，1992.[2]孙奉仲.大型汽轮机运行.中国电力出版社，2005.[3]苏永升,周邵萍,邹慧芬,文加强,张希.汽轮机振动分析及故障诊断[J].能源技术,2003.。