运行一部催化烟机在线除垢总结2015-08-012

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催化烟机结垢分析及处理

催化烟机结垢分析及处理摘要：烟气轮机是原料油催化裂化过程中重要的能量回收装置，其运行状况不仅关系到装置整体能耗水平。

通过对烟机结垢原因的分析，提出对应的整改措施。

关键词：装置振动原因分析一、烟机在线清垢情况根据两次烟机拆修情况看，因为烟机转子叶片上结有催化剂硬垢，并且叶片根部磨损，使得烟机动平衡失效，导致烟机振动上升，烟机被迫停机处理。

为了寻找处理烟机转子上的结垢硬块，降低烟机振动，延长烟机运转时间的措施，采用调整烟机入口温度，使得烟机叶片上的催化剂垢污在温变环境下产生龟裂脱落的办法对烟机进行在线清理烟机结垢[1]。

烟机采用如下在线清垢程序：a、慢慢关小烟机入口蝶阀直到全关。

b、全关烟机入口闸阀。

c、开大烟机冷却蒸汽。

d、当温度降到月430℃时，逐渐全开烟机入口闸阀、蝶阀，关小烟机轮盘冷却蒸汽。

采用以上办法，可以把烟机入口温度从640℃降到390℃，温差达到250℃。

烟机从2月开始进行依据以上方法进行在线清垢。

前五次清垢情况如表一。

表一清垢情况对比从清垢前、后对比看，第一、二次取得一定成效，烟机振动有所下降，但是在第四次烟机在线清垢时由于振动超高被迫停机，5月由于烟机在运转期间振动突然上升，被迫紧急停机检修。

从烟机拆开看，烟机叶片结有大量的硬垢（见图一），厚度达到10mm以上，二级叶片根部磨损。

图一叶片结垢对烟机结垢问题，参考国内兄弟企业的烟机运行状况发现国内各家炼油厂的烟机都相续出现了类似烟机转子结垢导致振动超标，烟机被迫停机检修。

特别是对采用二级形式的烟机机组情况基本相同。

二、原因分析烟机垢样内的主要成分为催化剂，其中的主要元素为CaO、P2O5和Fe。

[2]查阅相关资料得知，在反应系统内钙、磷、铁等元素对催化剂具有以下影响。

1.钙对不同类型FCC催化剂均具有不同程度的污染能力，会使催化剂活性降低，催化剂活性中心下降，表面积、孔体积、比表面积减少。

其中平衡剂上每1000？g/g的钙会使平衡剂的活性降低0.3～2wt%。

重油催化裂化装置烟机结垢预防及在线清垢

式僻结垢堵化速度改造住利有＿＿Ｉ蜒体的前提下．采川新｝州ｌＨ１１２５０）
单．将Ｉ箭倾斜度【｝１２（）。提ｌ２５。ＰＩｌｒ－Ｉｌ１２５０Ｊ丫Ｌ锥排乍构，防结垢及堵塞效果优ｊ议锥ｆｆｌＪ．／１会仃次流的Ｉ扰』ｎｌＩ＂管处－ｚ，Ｇ力提高，分离几竹数ｂｈｌ７０降刊【４（】根．『，Ｊ收＊气流瞍）．布不均的情，进－步增强防ｔ‘ｉＪ！Ｉ］ｆＩ】ｆＩ｝ｔｉ：，｛能，Ｊ
重油催化裂化装置烟机结垢预防及在线清垢
李凤宇
（大庆炼化公司炼油一厂，黑龙江大庆１６３４１１）
摘要：大庆炼化公司一套重油催化裂化装置自２（ｔｌ３年以来，先后通过三级旋风分离器改造，烟气轮机节能改造等手段，逐步消除烟机叶片结垢的设备因素，设备抗结垢能力提高，对动叶片的轻微结垢现象～ｔ：．４ …＇４－出一套切实可行的在线清理方案
圳这一ｆ１的小性措施郜址必条件，旋效率『、机
抗结垢能力、线处万法，邵为娴机长尉运仃提供
ｒ保障和技术持
１烟机改造１１动静叶片、动静叶｝Ｉｆ环流道内是亳克能比整技术处
机动ｊ透下，邯采川尤导流扳的Ｋ扣门ｉ段ｆＩｌｊ蒯ｑｌｎ悬臂ｆ勾驯．牟｛ｂＩ ‘他宋ＪＩＪｉ＜的轴ｆｊＪｆｆｉ段｝Ｌ焖轮ｆ／Ｌｆｌ＇ｌ缄焓降一般比燃轮ｆＪＬ大，为ｒｔ／，Ｒ：１．ｆｌｌ－Ｌ壳ｆｌ０扣』Ｉｉ扎ｉ夫．庸』｛｛ｒ仃流扳高效排机

催化烟机运行问题分析及改进措施

析，通过实际测量数据，采用正向计算与结果倒推方法，分析出造成烟机轴磨损的根源，有针对性的提出
解决措施，烟机更好运行提供有益的借鉴。为关键词：烟机；磨损；轴分析；算计
中图分类号：６ＴＥ９７文献标识码：Ｂ文章编号：０８０１（００００４０１０ —５ｌ２１）４０４４
常严重，转子已经报废，该具体情况见图２。
ＡＶｂ３ｌ－
图１催化烟机系统
该烟机为ＹＬ１００型，向进气，向向－３０Ａ轴径
上排气，级悬臂结构，体主要由转子组件，、单机进排气机壳，承箱及轴承，轴机座，轮盘冷却蒸汽及
吉林石化公司炼油厂催化车间烟气轮机是该装置２００１年装置进行原料重质化改造新增烟机，２００２年６月投入运行。该烟机在装置中起着烟气能量回收和作为一个动力源驱动轴流压缩机工作的重要机组。
监测系统组成。该烟机密封采用迷宫梳齿密封，并在迷宫梳齿处通人１０ＭＰ．ａ密封蒸汽，以封用
图２第２次屠损情况
住烟气外窜。机体底座的进、气体机壳支撑采排用水冷却方式，以调整机壳的中心标高高度，要求
２烟机解体检查情况
该机组自２００２年６开车以来，因为烟机月曾轴出现磨损问题停过２次，通过对烟机解体检查，

催化装置烟机结垢原因分析及调整

只有１５天。
由故障现象可知，烟机结垢发生在催化剂Ｃ一０ＦＣ２Ｄ置换为增产丙烯催化剂Ｃ２０或Ａ００
ＲＧ一Ａ６的过程中，
的冲蚀很小。颗粒大的催化剂随烟气流动时，其速度滞后并偏离烟气流线方向，特定的轨迹冲向叶根和叶盆造成磨损。高速以在
烟机垢样的无机元素组成（一ｘ荧光分析仪）与平衡剂基本相当。垢样中Ｎ、ｂＦ、ａｉ、ｅｃ等含量明显高于平衡剂和三旋样品。ｓ
其中，ｂ量是平衡剂的２Ｓ含．，ｉ４倍Ｎ含量是平衡剂的１．。６倍４能谱分析．进行能谱分析后，发现三个样品中均存在不等量的稀土元素Ｌ，与稀土元素Ｃａｅ的比例远远超过了催化剂制备使用的混合稀土中Ｌａ与Ｃｅ的比例。
一
平衡剂样品粒度偏粗是再生器一、二级旋分性能下降；旋三
细粉粒度偏粗是单管效率下降；结垢样品中Ｆ、ａＮ等含量ｅｃ、ｉ高，主要是催化剂受重金属污染，重金属的来源有原料成分、管线腐蚀物、各种助剂及蒸汽品质。
催化剂粒度的大小影响影响烟气在流道中的速度，当粒度＜１时，烟气膨胀，化剂均匀作用于涡轮叶片，叶片５Ｌ．ｍ随催对
动上升。
三、机结垢原因分析烟
无机元素含量进行分析。１．剂样品平衡

催化裂化能量回收系统内烟机结垢的实验研究

催化裂化能量回收系统内烟机结垢的实验研究摘要在催化裂化能量回收过程中，高温烟气结垢现象普遍存在，致使装置停车清垢，这样不仅缩短了装置的运行周期，还可能给装置的安全生产带来隐患。

所以研究结垢发生的原因对防止结垢和阻垢技术的发展有非常重要的指导意义和工程意义。

本文通过对催化裂化过程中不同工况下的不同催化剂进行粒度、显微图像及元素分析，提出了引起结垢的几个可能原因。

之后结合工况对催化剂进行了热态实验，验证结垢的原因，并总结压力、加热温度、保温时间、粒度、金属元素及酸性介质等因素对结垢现象的影响规律。

实验结果表明：小粒度催化剂（<10μm）堆积是结垢的物质基础，温度和压力是重要的外部条件，在小颗粒与温度具备前提下，结垢现象随保温时间、金属元素含量、酸性氛围的变化规律如下：（1）保温时间加长使得催化剂在高温条件下停留时间加长，从而结垢现象严重；（2）金属元素钠、钙、铁、镍对结垢有一定的影响，结垢现象随这些金属含量的增加而增加:<1>钠元素作为氧化铝的熔剂，降低了催化剂结构的熔点，在正常再生温度下足以使污染部位熔化，使催化剂由玻璃态变为橡胶态，流动性变差、粘度增加，粘结倾向增大；<2>钙元素在再生条件下易于催化剂中的氧化铝形成低熔点共融物。

反应过程中大部分钙以硫酸钙形式存在，硫酸钙在水蒸气存在下形成粘结性很强的石膏，导致催化剂结块，流动性能变差，使结垢速率加快，高温条件下逐渐生长成大且致密的垢层；<3>铁元素会和催化剂成分中的硅、钠、钙发生化学反应，生成低熔点(约500~530℃)的共熔相，在催化剂表面生成橡胶态，使催化剂变得十分黏稠，使得催化剂的流动性下降，容易与试件粘结；<4>镍元素增加烧结倾向，缩短结垢时间，从而增加结垢速率。

（3）酸性介质SO2为结垢提供一定氛围，酸性介质SO2使得催化剂流动性变差，与金属元素一起作用进一步加快结垢速率。

关键词：催化裂化；催化剂；烟气轮机；结垢目录第一章引言 (1)1.1 催化裂化能量回收系统内烟机结垢研究的意义 (1)1.2 催化裂化能量回收系统内烟机结垢研究的目地 (1)1.3 催化裂化能量回收系统内烟机结垢研究的主要内容 (1)第二章文献综述 (2)2.1 FCC能量回收系统研究现状 (2)2.1.1 第三级旋风分离器的发展及其应用 (3)2.2 高温烟气结垢的研究现状 (6)2.3 垢样的形貌描述 (7)2.4 催化裂化阻垢剂技术 (8)第三章实验装置及方案设计 (10)3.1实验装置 (10)3.2实验方案设计 (10)第四章结果分析 (12)4.1发生结垢工况时催化剂及垢样分析 (12)4.1.1 显微图像分析 (12)4.1.2 元素分析 (12)4.2 不同炼厂各种催化剂的粒度分析 (15)4.2.1 抚顺炼厂样品 (15)4.2.2 胜利石化样品 (16)4.2.3利津石化样品 (17)4.3元素分析总结 (17)4.3.1新鲜剂、平衡剂元素对比分析 (17)4.3.2 平衡剂、垢样元素对比分析 (19)第五章结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）第一章引言1.1 催化裂化能量回收系统内烟机结垢研究的意义炼油厂大量的流态化催化裂化装置中要求700℃左右的高温烟气中回收催化剂及能量，能量回收系统中高温烟气结垢现象普遍存在。

催化烟机振动异常案例分析与处置

收稿日期:２０１９Ｇ０９Ｇ２０.作者简介:徐成裕,男,１９８７年毕业于天津大学化工机械与设备专业,学士,长期从事石油炼制生产管理工作,高级工程师.E m a i l :x u c y ．z h l h ＠s i n o pe c ．c o m .催化烟机振动异常案例分析与处置徐成裕,张军军,徐玉棠(中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司,浙江宁波３１５２０７)㊀㊀摘㊀要:某公司Ⅱ催化裂化装置自检修后开工以来,烟气轮机(简称烟机)出现振动持续升高问题,经多方面操作调整优化后,振动异常现象未获明显改善.实施烟机在线除垢,仍不能有效消除异常振动.最终经检修更换入口导流锥后,故障现象消除,振动恢复正常.文章结合大机组在线状态监测,分析调整操作工况对烟机振动的影响,对导流锥高温蠕变变形引起烟机振动异常的问题进行了探讨,为烟机出现类似问题的应对和处置提供了参考.关键词:烟机振动㊀导流锥㊀高温蠕变d o i :１０．３９６９/j ．i s s n ．１００６－８８０５．２０２０．０２．０１４㊀㊀烟气轮机(简称烟机)是催化裂化装置的核心设备,同时也是该装置主要的节能设备.该机通过再生烟气的压力和热能进行膨胀做功,从而有效带动主风机运行及发电,其运行情况直接影响到装置的运行周期和能耗水平.本装置(简称Ⅱ催化,３４０万t /a )主风机组采用烟机＋轴流风机＋电动(发电)机的三机组模式,于１９９９年１１月投入运行.２００７年配合装置扩能,烟机同步改造,轴功率由１６３８９k W 提升至１８５００k W ,控制系统也由G HH 改为T R I C O N .该机为轴向进气,垂直向上排气的单级烟气轮机,转子采用单级悬臂结构,主要由进气壳体组件㊁排气涡壳组件㊁转子组件㊁轴承座组件以及底座等６大部分组成.烟机结构示意见图１.图１㊀烟机结构示意１㊀振动变化及分析处置１．１㊀振动问题的产生受结垢影响,该烟机存在振动波动的情况,但总体运行稳定,满足装置同步运行的要求.在２０１４年检修时,首次发现导流锥进气段支撑位置变形(见图２),分析认为是长期受高温及应力环境影响,材料产生高温疲劳引起的.到２０１６年检修时,发现变形有扩展,已有３个部位明显凹陷,随即安排采购新导流锥.图２㊀导流锥进气段支撑位置变形部位㊀㊀２０１８年装置停工检修时,导流锥进气段原变形量又有扩大.原计划更换导流锥,但因静叶端面间隙㊁轮盘气封间隙㊁导流锥螺栓孔分布等配合问题,新导流锥无法安装.２０１８年６月装置开工后,烟机轴振动测振点出现振荡上升(轴系测点分布见图３,其中X I １４３１A /X I １４３２A 为轮盘侧径向振动测点;X I １４３３A /X I １４３２A 为对轮侧径向振动测点),单点(X I １４３１A )瞬间最高上升至１１０μm(高报值５７μm ,联锁停机值９５μm ,２取２).检维修技术㊀㊀石油化工设备技术,２０２０,４１(２) ５７P e t r o ＧC h e m i c a l E q u i p m e n tT e c h n o l o g y图３㊀轴系测点分布㊀㊀停工检修前㊁后振动趋势对比见图４.２０１８年５月１９日停工检修前,X I １４３１A 振动最大值在８０μm 以下;６月１０日检修完开机后,振动逐渐升高,最高达到９７μm (因捕捉频率低,该趋势图中未显示１１０μm 的最大值),之后有所回落.１．２㊀问题初步分析图５和图６分别是２０１８年７月２９~３１日㊁２０１９年１月１２~１７日烟机轴振动４个测点(轮盘侧X I １４３１A ㊁X I １４３２A 和对轮侧X I １４３３A ㊁X I １４３４A )的变化趋势.图４㊀停工检修前㊁后振动趋势对比(X I １４３１A)图５㊀烟机振动测点检测数据变化趋势(２０１８年７月２９~３１日)８５石㊀油㊀化㊀工㊀设㊀备㊀技㊀术２０２０年㊀图６㊀烟机振动测点检测数据变化趋势(２０１９年１月１２~１７日)㊀㊀从图５和图６可以看出:测点振动存在同步上升及同步下降现象,振动最高点X I１４３１A超过９０μm,其他３个点相对较低,均在６０μm以下.振动的上升和下降呈突然跳跃的态势,跳跃幅度高的超过３０μm,且没有规律.查看烟机振动跳跃前后装置各运行参数发现,均未发生明显波动,旋分压降和三旋出口细粉含量均稳定(小于３％,符合要求),细粉粒度无明显变化,排除了工艺异常引起烟机振动变化的可能.检查结果显示,润滑油路温度㊁压力稳定,轴瓦进油压力及回油温度稳定,排除了油路问题.利用机组在线监测系统对振动变化进行分析.振动通频值上升主要是由工频幅值增长引起的,工频相位出现同步变化趋势,二倍频成分幅值存在同步小幅度变化,二倍频相位呈同步变化趋势.对比烟机前㊁后轴工频椭圆轨迹发现,初相点出现明显转移.烟机转子存在不平衡矢量转移现象,变化前后工频椭圆进动方向不变.通过机组在线监测分析诊断,转动过程无机械摩擦,振动变化是动不平衡量变化引起ʌ１ɔ.１．３㊀工艺操作上的应对为维持烟机的正常运行,避免异常停机,装置从多方面进行了调整.１．３．１㊀降低超细粉对烟机结垢的影响一般认为:烟机入口粉尘浓度高,尤其是超细颗粒含量高是烟机结垢的直接原因.超细粉由于受到范德华力的影响容易在叶片㊁转子㊁尾带上粘附集聚,形成垢片ʌ２ɔ.随着垢片的不断增大,在离心力作用下将会脱落,导致烟机转子动平衡被破坏,振动升高.中石化专家团队调研结果表明:烟机结垢严重程度与入口粉尘浓度及粉尘中＜５μm的颗粒含量有直接关系,其含量越高,烟机结垢越严重ʌ３ɔ.表１是Ⅱ催化三级旋分出口烟气细粉粒度分布数据.从表１可以看出:三级旋分出口烟气细粉中,＜５μm的超细粉含量平均值达到９８．９４％,＜３μm的超细粉含量平均值达到９３％,基本不含１０μm以上的颗粒.㊀㊀为限制超细粉产生,主要做了以下工作:１)降低采购新鲜催化剂的磨损指数,减少超细粉的产生.磨损指数指标从原来的１．４％下调至１．１％,＜４０μm细粉含量指标从１５％下调至１２％.要求三效助剂厂家提高助剂的球形度,减少细粉产生.从图７电镜分析可以看出,２０１９年２月生产的三效助剂球形度较２０１８年８月有所改善,但仍需继续提高.图７㊀三效助剂电镜分析㊀㊀２)避免同时使用多种强度相差较大的新鲜剂或助剂(在无法避免使用助剂时,对助剂的强度与球形度加强监控).３)降低再生器中烟气流速,以减少催化剂颗９５㊀第４１卷第２期徐成裕等．催化烟机振动异常案例分析与处置粒高速碰撞产生的细粉.一方面控制进入烧焦罐的主风量,在维持再生催化剂定碳稳定的情况下,烟气氧含量尽量低;另一方面尽量提高再生器压力.４)避免再生温度过高和稀相尾燃,避免内㊁外取热器泄漏蒸汽进入再生器以及避免燃烧油喷嘴等处蒸汽长期进入再生器,以减少催化剂热崩产生超细粉.表１㊀三级旋分出口烟气细粉粒度分布单位:１．３．２㊀其他操作条件的优化１)控制烟机入口温度,保证其不超温,稳定维持在６７８~６８５ħ.２)降低系统中水汽浓度,减缓烟机结垢.烟气中的水汽主要来源有焦中氢燃烧生成的水汽㊁烟机轮盘冷却蒸汽㊁再生器各循环管松动蒸汽㊁燃烧油喷嘴保护蒸汽㊁主风事故蒸汽暖管蒸汽等.实际生产过程中,要监控好焦中氢含量,将其控制在６％~９％;再生器各循环管松动点应遵循宜风则风㊁宜汽则汽的原则,尽量减少用汽点;燃烧油喷嘴保护采用非净化风替代蒸汽;控制好主风事故蒸汽暖管小旁路流量,避免开度过大.３)确保烟机轮盘冷却蒸汽是过热蒸汽,避免带水.适当减少轮盘蒸汽用量,轮盘温度控制在３３０~３５０ħ.１．３．３㊀烟机在线清垢经过工艺调整,仍不能有效缓解烟机振动的上升趋势,参考其他企业烟机实施在线清垢的经验,２０１９年２月１９日,对本装置烟机实施了在线清垢.开启备用风机,将烟机机组负荷切出,利用垢层与机体金属热膨胀系数不同的特性,通过转速㊁轮盘冷却蒸汽的大幅扰动,使垢层分离㊁脱落并被吹除,达到在线清除烟机结垢的目的.清垢后烟机振动单点最大值(X I１４３１A)从最高的１４１μm下降至６８μm,取得一定效果.但重新投入运行后振动上升较快.２月２７日,X I１４３１A 振动值再次上升至高于１１５μm,且居高不下.１．４㊀振动问题的再次确认３月７日安排烟机停机检修.解体检查,发现烟机导流锥进气段内锥体局部凹陷变形量较上次检修时有所增加(见图８和图９).测量转子与进气侧端面间隙,发现进气侧上部２~３点钟方向端面间隙４．１~８．９mm(标准为１２~１３mm);移开导流锥后测量静叶顶间隙,发现静叶部分顶到导流锥台阶;对导流锥焊缝进行着色检查,发现内部４处焊缝有裂纹,外部５处焊缝有裂纹;且转子轮盘背面堆积脱落的催化剂较多.０６石㊀油㊀化㊀工㊀设㊀备㊀技㊀术２０２０年㊀图８㊀２０１９年３月导流锥变形凹陷情况及裂纹部位图９㊀导流锥凹陷变形位置示意㊀㊀由烟机转子与进气侧端面间隙减小(２０１８年检修完扣盖时测量进气侧端面间隙为７~１０m m )的现象可以判断,导流锥内锥体端面已向转子侧移动.结合进气段内锥体的变形判断,认为是材料高温蠕变造成了动㊁静端面间隙不均匀减小,同时内锥体中心偏离,造成局部静叶叶顶顶到导流锥台阶.导流锥壳体的裂纹,判断是材质在长期高温㊁应力环境下产生的高温疲劳裂纹.另外主推力瓦有１块瓦块存在微裂纹,汽封梳齿有轻微翻边,梳齿间有少量催化剂.其他烟机部件正常,无明显影响轴振动的因素.检修中更换推力瓦块㊁汽封体烟机转子(２台转子轮流使用,换下后清洗㊁喷涂㊁做动平衡)和各部位高温螺栓.因新购导流锥返厂加工未完成,不得已尝试对原导流锥变形进行矫正.但实际矫正时,因该部位壁厚１４mm ,矫正难度大,效果不明显.且强行矫正会导致静叶环封严重变形㊁动静配合间隙超标等问题.因此,在无新配件的情况下,只能安装使用原导流锥.导流锥中心的偏移及端面位移造成的配合间隙超标,检修已无法消除.进气锥与静叶㊁轮盘间隙以及叶轮与壳体间隙示意见图１０,前㊁后壳体间隙拆装对比见表２.３月１４日开机投运后,烟机振动持续升高(见图１１),４月９日已突破８０μm ,且较以往不同的是,振动变化周期缩短.根据经验,烟机结垢需要一定时间的积累,运行超过１个月以后才会出现振动的突变.而此阶段运行中,振动突变频繁,１天内可出现３~４次,与烟机结垢现象不符.图１０㊀各部件间隙示意表２㊀进气锥与静叶㊁轮盘间隙以及叶轮与前㊁后壳体间隙拆装对比单位:㊀㊀分析认为:导流锥的变形对烟机转子运动状态的影响加剧;振动的上升属于不可逆发展,必须通过检修消除.２㊀动不平衡故障消除２０１９年５月２１日,决定再次停机检修,更换导流锥.６月５日检修完开机后运行至今,振动单点最大值稳定在４０μm 左右.由此可以断定,导流锥引起的烟气流不稳定是导致本周期烟机振动异常的主要原因, 动不平衡的现象消失,烟机振动的故障也随之消除(见图１２).３㊀关于导流锥材质问题烟机从１９９９年１１月投用至今,导流锥使用已超过１９年.导流锥进气锥材质为１C r １８N i ９T i ,长期在６７０~６８５ħ的高温环境下运行,且受应力影响,材质出现了高温疲劳蠕变变形(或开裂).１６㊀第４１卷第２期徐成裕等．催化烟机振动异常案例分析与处置图１１㊀２０１９年３月１４日开机后振动异常上升图１２㊀２０１９年６月５日开机后振动稳定㊀㊀对该材质长期高温蠕变的研究,尚缺少数据的支撑.设计计算时,一般也以钢材在设计温度下经１０万h 蠕变率为１％的蠕变极限来考虑材质的高温蠕变量问题.对于材质运行超过１０万h的蠕变量,既无理论计算量也无经验值.而C 会与晶界处的C r 结合,形成C r ３C ２并析出,随着长时间的累积,当晶界处的C r 含量低于１２％时,发生晶间腐蚀开裂的几率就会变大.且长期高温㊁应力条件下,本来轻微的表层氧化也会逐渐向材料内部深入.相关报道中已有Z G ３０４(３０４铸钢)材质的导流锥开裂的记载,并在材质断口分析报告中,指明了材料的晶间腐蚀以及高温氧化问题.所以有必要在合适的时间对导流锥部件进行材质升级.４㊀结论导流锥蠕变变形引起烟机振动异常的问题,在行业中出现较少.但随着烟机投入运行时间的增加,材料高温疲劳的问题会逐渐显现出来,且振动异常时,机组在线监测频谱分析也难以诊断.故在烟机检修时,需重点关注导流锥的变形情况,尽量提前处置应对.建议设定振动的主动停机检修指标,避免缺陷恶化后突发故障造成设备损坏.对材质高温疲劳的问题也亟待进一步深入研究.操作优化对避免烟机振动异常始终是一项十分重要的工作.参考文献:[１]㊀杨国安．机械设备故障诊断实用技术[M ]．北京:中国石化出版社,２００７:８８Ｇ１３３．[２]㊀谭争国,高雄厚,李荻,等．催化裂化装置中旋风分离器和烟气轮机催化剂粘连结垢原因分析[J ]．石油炼制与化工,２０１０,４１(４):４０Ｇ４３．[３]㊀张笑笑,王建军,陈帅甫．烟气轮机内催化剂颗粒碰撞模型研究进展[J ]．中国粉体技术,２０１７,２３(２):１２Ｇ１９．２６石㊀油㊀化㊀工㊀设㊀备㊀技㊀术２０２０年㊀。

16-催化装置烟机结垢原因分析及应对措施204

催化装置烟机结垢原因分析及应对措施中国石油华北石化公司生产运行处一联合工区1前言华北石化公司二催化装置由中石化北京设计院设计，于1996年12月投产，装置按60万吨/年设计，反再为高低并列式，两再生器同轴布置，一再为贫氧再生后部设有CO余热锅炉。

2006年9月装置由洛阳设计院设计进行了120万吨/年扩建改造，扩建时装置主风机利旧了原100吨/年三催化装置三机组，所用烟机型号：YL-12000A，膨胀比：2.7273 ，绝热指数：1.302，平均分子量：29.804，输出功率：11500kW，转速：～5900r/min，绝热效率：～82％，第一临界转速：13000r/min，跳闸转速：6195 r/min，润滑油量：320 l/min，总质量：18000 kg，转子质量：1260kg，级数：单级，转子旋转方向：从进气端看为逆时针，轮盘直径：Φ900 mm，动叶片数量：66片，主要设计参数见表一：2运行概况装置自改扩建开工后烟机一直运行平稳，2008年7月13日～18日根据公司安排对烟机进行例行停机检查，此时烟机上结垢较少，质地松散十分容易清理，重新启机时因振动偏高对机组进行了在线配重。

运行至2009年1月30日9点12分时，二催化装置烟气轮机前后轴振动突然同时升高并稳定运行（XI2403由56微米突跳升高至70微米）； 15时30分开始，烟气轮机各振动再次逐步升高，至21时22分，XI2403振动升至87微米。

公司安排二催化装置烟气轮机停机检修。

2009年1月31204日～2月1日，完成烟气轮机拆检工作，在对烟机解体后发现烟机动静叶片上的附着物与以往垢样明显不同。

此次烟机垢样具有明显的粘连烧结现象，顽固的附着在叶片上，质地坚硬不易清理，详见图一。

图一2月1日因二催化备机轴位移失灵连锁停机装置紧急停工，开工期间因汽轮机故障，装置停工检修，至2月13日再次开工，16时25分主、备机完成切换，烟机振动值正常，（XI2801/2802/2803/2804的振动值分别为19.4um 24.3um 46.4um 40.9um），运行至14日9时20分振动开始出现上升趋势，到11时06分振动最高涨到88um，同时双动滑阀也出现结垢卡涩现象，启备用主风机进行切换。

催化裂化烟机结垢原因分析及对策

催化裂化烟机结垢原因分析及对策李双平【摘要】催化裂化烟机结垢是影响装置长周期运行难题之一,结垢的原因非常复杂,影响因素较多.对烟机垢样组成、三级旋风分离器粉尘浓度、以及三级旋风分离器效率进行了分析,探讨了烟机结垢的原因.三级旋风分离器在负荷增加、效率下降的情况下,大量的催化剂细粉特别是其中的Ca,Fe,Na,Ni等金属在500 ～600℃的高温湿热环境中容易形成低熔物,在烟机低速区沉积、黏结,逐渐形成坚硬的结块,从而引起转子动不平衡并导致动静摩擦,烟机振动上升.为了不影响装置生产,对烟机在线检修提出了相应措施,延长了烟机运行周期.装置停工检修时,集中解决了三级旋风分离器效率低的问题,消除了烟机振动问题.%The fouling in flue gas expander is one of difficult problems affecting the long-term operation of FCCU, and impact factors are very complex. The causes of fouling in flue gas expander of FCCU in SINOPEC Wuhan Company were studied by analysis of fouling sample compositions, the dust concentration of the three-stage cyclone separator and the efficiency of the separator. At the conditions of increased operating load and reduced efficiency of the three-stage cyclone separator, large amount of fine catalyst particles, especially the metals of Ca, Fe, Na, Ni, etc, will form low-melting-point materials in the wet environment of 500 - 600 ℃ temperature and finally agglomerate and sinter in low-velocity area of the expander, resulting in unbalance of rotor, dynamical and static frictions and increased vibration. In order not to affect the normal operation of the unit, the on-line maintenances were proposed and implemented, and operating cycle of the flue gas expander wasextended. During an overhaul, effective measures were taken, the problems of flue gas expander vibration and the low efficiency of the three-stage cyclone separator have been solved.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)010【总页数】4页(P41-44)【关键词】催化裂化;烟机;结垢;振动;三级旋风分离器;对策【作者】李双平【作者单位】中国石化集团股份有限公司武汉分公司,湖北省武汉市430082【正文语种】中文1 装置概述中国石化集团股份有限公司武汉分公司2号重油催化裂化装置为中国石化工程建设有限公司(SEI)设计，建于1995年，是国内第一套重叠式两段再生装置，设计处理能力为0.6Mt/a，烟气经三级旋风分离器后全部进入烟气轮机(烟机)。

吉林石化催化烟机结垢成因分析及对策

吉林石化催化烟机结垢成因分析及对策佟伯峰;王广野;叶海荣【摘要】烟机结垢是多种因素共同作用的结果,针对中国石油天然气股份有限公司吉林石化公司炼油厂0.7Mt/a催化裂化装置烟机叶片结垢,导致机组自保联锁停车问题,结合烟机结垢物质成分的分析结果,从工艺操作、原料性质、催化剂使用及管理、烟机运行工况等方面对烟机结垢成因进行分析.结果表明工艺管理不善、操作波动、催化剂异常破碎等原因造成系统中催化剂细粉量增加,导致旋分系统运行异常,烟气中催化剂浓度增大.而大量高浓度的催化剂细粉是造成烟机结垢的根本原因,异常水分的进入则加重了烟机结垢.根据对烟机结垢成因的分析,提出了改进措施和对策.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2014(044)010【总页数】4页(P54-57)【关键词】催化裂化;烟气轮机;结垢;振动【作者】佟伯峰;王广野;叶海荣【作者单位】中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022;中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022;中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司,吉林省吉林市132022【正文语种】中文催化烟气轮机(简称烟机)是催化装置能量回收系统的关键设备，其运行工况的好坏和运行周期的长短，对催化装置长周期稳定运行、降低装置能耗有重要的影响。

2013年3月，中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司(吉林石化分公司)0.7 Mt/aⅡ套催化裂化装置由于烟机轴振动突然异常超标，导致主风机组自保联锁停车，影响生产。

1 机组运行状况吉林石化分公司Ⅱ套催化裂化装置由中石化洛阳工程有限公司设计，为两段再生形式。

烟气能量回收系统采用烟气轮机、轴流式主风机、汽轮机、同步电机/发电机四机组形式。

烟机型号为TP3-50，由西安航空发动机公司制造，为双极悬臂式。

烟机运行性能参数见表1。

表1 烟机运行性能参数Table 1 Running parameters of flue gas turbine入口流量/(m3·min-1)1 322入口温度/℃ 680出口温度/℃ 510入口压力/MPa 0.280出口压力/MPa 0.105转速/(r·min-1) 6 352轴功率/kW 5 146该四机组曾于2012年10月底进行检修，消除了影响机组运行的不确定因素。

松原石化催化裂化烟机结垢原因分析及控制措施

松原石化催化裂化烟机结垢原因分析及控制措施催化裂化装置烟气能量回收机组是催化裂化核心设备，能否安全平稳运行，对公司安全生产，节能降耗意义重大。

本文结合松原石化公司年加工35万吨催化裂化装置现实工作状态，对烟机结垢成因深入分析，同时对保证烟机长时间稳定运行提出了相应手段。

为研究烟机运行和烟机结垢等方面工作的学者，提供参考。

标签：烟机；结垢；催化剂；旋分器0 前言催化烟气轮机（简称烟机）是催化装置能量回收系统的关键设备，其运行工况的好坏和运行周期的长短，对催化装置长周期稳定运行、降低装置能耗有重要的影响[1]。

松原石化公司年加工35万吨催化裂化装置烟机最长运行20个月（610天）好成绩，在2013年9月、2015年6月检修前电机电流偏高、解体发现叶顶磨损等问题，叶片维修后恢复正常使用：但在2016年3—4月频繁出现振动值偏高、电机电流高，为保证三机组下一周期平稳运行，决定预防性维修与保养，于2016年5月6日切除三机组进行检修，解体发现烟机结垢、叶顶磨损等问题。

2016年5月19日16：00分生产二车间三机组预防性维修和保养结束，顺利投用，经过近40小时运转，烟机振动值四点呈上升趋势，2541A最到110um。

解体发现烟机结垢、梳齿密封损坏是导致振动值偏高原因。

本文对烟机结垢成因深入分析，同时对保证烟机长时间稳定运行提出了相应手段。

1 烟气轮机的运行情况（1）烟气流程情况。

主风机的主要作用是为再生器烧焦提供主风。

主风的进入流程为：主风机将主风从大气吸入，将其压力升高后进入管道、辅助燃烧室及主风分布管，最后一步骤进入再生器。

烟气经过再生产进去三组两级再生旋风分器分离催化剂后，最后气体被三级旋风分离器催化后，进入烟机膨胀做功，从而为主风机运动动能。

烟气从烟机出来后，带有一定的温度，其经过余热锅炉后温度降低，满足排放标准，最后从排放装置排入大气之中。

（2）烟机检修情况。

2013年9月、2015年6月检修前电机电流偏高，检修时解体发现叶顶磨损，叶片维修后恢复正常使用，电机电流正常。

催化烟机结垢分析及处理

用以上办法，可以把烟机入口温度从６４０￣Ｃ降到３９０￣Ｃ，温差达到２５０￣Ｃ。烟机从２月开始进行依据以上方法进行在线清垢。前五次清垢情况如表一。表一
２月ｌ５日３月１日３月１Ｏ日３月２２日４月３日
的催化剂垢污在温变环境下产生龟裂脱落的办法对烟机进行在线清理烟机结垢【１】。烟机采用如下在线清垢程序：ａ、慢慢关小烟机入口蝶阀直到全关。ｂ、全关４３０ ℃时，逐渐全开烟机入口闸阀、蝶阀，关小烟机轮盘冷却蒸汽。采
磷酸钙的作用就是一种烧结剂，它会在高温环境内促进催化剂表面烧结，当再生温度越高时，催化剂的表面烧结情况越严重。３．铁会和ＦＣＣ催化剂成分中的Ｓｉ、Ｎａ、Ｃａ，发生化学反应，生成低熔点（约５００ — ５３０ ℃）的共熔相，在催化剂表面生成玻璃相和节结，使催化剂变得十分粘稠，形成催化剂表面烧结的影响因素。从实验分析结果可知，催化装置的烟机转子叶片结垢，其主要原因是金属烧结粘连，但也不排除静电吸附和胶质粘连。催化剂颗粒的粘连按作用机理可分为三种：静电吸附粘连、胶质（高温难分解物质）粘连、金属烧结粘连。３．１静电吸附粘连。在催化裂化装置中，催化剂颗粒以１０— ２０ｍ／ｓ的线速度高速运行，颗粒之间或颗粒与管壁之间会产生剧烈的摩擦作用，从而产生静电电荷，导致催化剂以静电的形式被吸附到烟机或管

催化烟机调研及应对措施

2、抓好催化装置原料管理
加强常减压装置电脱盐操作管理，严格控制
脱后含盐量小于3毫克/升，降低进入裂化装置原料中的金属，特别是钙、铁、钠离子的含量，脱盐合格率有较大幅度提高随着含硫原油加工比例提高，加工含硫、含酸原油的常减压装置，通过采取材质升级或应用减压侧线馏分缓蚀剂，减少设备腐蚀造成的催化原料铁离子含量超高；

5、筛选适合的催化剂品种，确保质量要求
改善FCC催化剂筛分组成和耐磨性能，降低
新鲜剂细粉含量，控制新鲜催化剂中小于 20μ m组分不大于 3％(w) ，耐磨指数控制不大于3% 部分企业随着装置结构调整，汽油降烯烃压力降低，逐步采用降低生焦和提高液收催化剂品种加强助剂的使用和管理，减少催化剂细粉产生
烟机结垢工艺调研情况及预防结垢操作指导建议
炼油与销售分公司
炼油技术处 2007年10月
目的
分析及应对缓解烟机结（硬）垢以及由于结
垢而导致的叶片断裂问题补充和修改《关于防止烟气轮机结垢指导意见》为烟机长周期运行创造条件
针对部分企业催化装置烟气轮机结垢问题，股份公司炼油与销售分公司组织相关企业和技术研究部门，对易造成烟机结垢的工艺原因进行了认真调查和研究，在2006年下发了219号文《关于防止烟气轮机结垢指导意见》，近期通过对企业催化烟机运行调研以及各企业防止烟机结垢经验交流，综合分析催化裂化装置运行现状，对原指导意见进行了补充和修改。本次将提交会议代表讨论修改。
报告内容一、企业防止烟机结垢所做的主要工作二、下一步防止烟机结垢工艺管理重点三、几点要求
一、企业防止烟机结垢所做的主要工作
1、认真编制装置开工方案，做到科学化、定量化
认真编制烟机开工操作卡片，在烟机开机过程中严格按照操作卡进行加强各项开工环节的相互衔接，能够尽快达到设计指标要求，避免操作条件长期在设计工况外停留，减少催化剂在烟气管路和三旋大量沉积加强开工方案中加剂速度、床层升温速度的科学化、定量化控制，避免了在加剂、床层升温和转剂过程中催化剂的热崩和跑损，造成三旋催化剂沉积和堵塞，影响三旋除尘效率；

烟汽轮机在线除垢技术

192研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2020.08 (下)1 烟机运行状态2019年6月，装置大检修对烟机解体后发现，进气锥和烟机转子的动、静叶片根部结垢较明显，质地松脆，垢片发红。

进气锥导流体部位结垢不明显，垢片质地偏软，颜色发白，易松动脱落；动叶围带结垢不明显，表面附着物基本为催化剂细粉，易脱落。

装置大检修开工初期，主机电流260A 左右，功率3600kW/h，双动滑阀开度10%。

随着运行时间增加，主风机电流逐渐上升，主风机功耗持续增加，烟机输出功率逐渐降低，电机电流上升最高达到电流500A、电机功率达到7000kW，双动滑阀开度逐渐增大，最大开度21%，判断烟机结垢，且大量烟气能量未能进行回收，极大影响了催化装置的经济效益，大量烟气长时间通过双动滑阀，导致双动滑阀衬里冲刷、磨损严重，双动滑阀外壁出现热点，对阀外壁不得不进行贴护板处理，严重威胁装置长周期运行安全。

根据大修时对烟机垢样的分析和垢片脱落情况，初步分析烟机结垢可通过叶片温度变化使垢片脱落。

2 除垢方案及风险说明2.1 除垢方案（1）逐步降低生产负荷至200t/h。

（2）将主风机切换至备用风机运行。

（3）主风机切除系统后逐步关闭烟机入口调节蝶阀和切断蝶阀（切断蝶阀保留一定开度），降低烟机温度，当烟机入口温度降低至400℃左右后，保持一定时间，逐渐打开烟机入口蝶阀，使烟机温度恢复正常，反复操作三次。

在此过程中，密切观察烟机振值变化，若烟机振值在控制范围内，按规程投用烟机。

若烟机振值上升至65μm，切除烟机进入检修状态、更换烟机备用转子。

烟汽轮机在线除垢技术杨程，顾国威（辽宁石化公司油化厂，辽宁辽阳 111000）摘要：影响催化裂化装置长周期平稳运行和经济效益的关键因素之一就是烟机-主风机组，其中，烟气轮机的运行效率决定了催化裂化装置的能耗和经济效益。

辽阳石化公司催化装置YL23000B 烟机效率自大检修开工后逐渐下降，主机电流逐渐上升，判断内部结垢，结合烟机检修时对垢样的分析，编制了烟机在线除垢方案进行除垢，同时，根据烟机除垢后的运行状态，进行了烟机发电工况的实验，使实验结果良好，主风机电机/发电机最大发电量为1513kW/h，达到了进一步节能降耗、挖潜增效的目标。

广州石化轻催烟机实现在线除垢

张吕鸿，李鑫钢，等．液液分层流动系统速度分［５］孙津生，
＼
布及界面剪切力研究『Ｊ１．化学工程，２００１，２９（１）：３３ — ３６．
ｎｎｗａｒｔＡＣ．Ｗａｖｅｓｐｅｅｄａｎｄｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｆｒａｃｔｉｏｎｉｎｃｏｒｅ［６】Ｂａ
ｍｍ管道对应界面波周期数恒大于管径７０ｍｍ管道
致：波速的加快间接说明界面扰动的增加．其随
各因素的变化与波振幅变化趋势相同。
参考文献
田艳玲，杨其国，等．成品油管道运营问题分［１］陶江华，析及其解决方法【Ｊ］．油气储运，２００６，２５（５）：５９ — ６１．
４结论
［８１ＲｏｄｉｆｇｕｅｚＯＭＨ，ＢａｎｎｗａｔｒＡＣ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒ
ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｗａｖｅｓｉｎｖｅ￣ｉｃａｌｃｏｒｅｌｆｏｗ［Ｊ］．ＪＰｅｔｒｏｌｅｕｍＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，５４（３－４）：１７３－１８２．ｆ收稿日期：２０１３ — ０９ — １５）
图６算例工况下界面波参数平均值变化曲线

油烟机清洗专项工作总结

油烟机清洗专项工作总结
油烟机是厨房中不可或缺的设备，它能有效地排除厨房中产生的油烟和异味，保持厨房空气清新。

然而，长时间使用后，油烟机内部会积聚大量的油渍和污垢，不仅影响了其正常使用，还可能造成安全隐患。

因此，定期对油烟机进行清洗是至关重要的。

首先，清洗油烟机要注意安全。

在清洗油烟机时，要确保断开电源，避免发生触电事故。

另外，清洗时要穿上手套和口罩，以防止皮肤接触到有害物质，同时避免吸入有害气体。

其次，清洗油烟机要有系统的步骤。

首先，拆下油烟机的外壳和过滤网，用洗洁精和温水清洗外壳和过滤网，去除表面的油污和污垢。

然后，用专业的清洗剂喷洒在油烟机内部，彻底清洗内部的油渍和污垢。

最后，用清水将油烟机彻底冲洗干净，然后晾干或用干净的布擦干。

最后，清洗后要及时安装回油烟机，并检查是否安装到位。

清洗完油烟机后，要确保所有部件都安装到位，没有松动或者遗漏。

另外，要注意清洗后的油烟机是否有异味或者残留的清洗剂，如果有，要再次用清水冲洗干净。

总的来说，清洗油烟机是一项繁琐的工作，但却是十分必要的。

只有定期清洗油烟机，才能确保其正常使用，延长使用寿命，同时也能保障厨房中的空气质量。

希望大家能够重视油烟机清洗工作，做好厨房卫生和安全。

清洗抽油烟机工作总结

清洗抽油烟机工作总结
抽油烟机是厨房中不可或缺的设备，它可以有效地吸收油烟和异味，保持厨房空气清新。

然而，长时间使用后，抽油烟机内部会积累大量油污和灰尘，影响其吸烟效果。

因此，定期清洗抽油烟机是非常重要的。

在过去的一段时间里，我们对抽油烟机进行了彻底的清洗工作，现在我来总结一下这个过程。

首先，我们需要准备好清洗抽油烟机所需的工具和材料，包括洗涤剂、刷子、抹布、手套等。

在清洗之前，我们先要关闭抽油烟机的电源，以确保安全。

接下来，我们将抽油烟机的滤网取下，放入温水中浸泡，然后用刷子和洗涤剂彻底清洗。

同时，我们也要清洗抽油烟机的外壳和内部吸烟通道，确保所有的油污和灰尘都被清除干净。

在清洗过程中，我们要特别注意安全，避免用力过大导致损坏抽油烟机。

清洗完毕后，我们要用清水将抽油烟机和滤网彻底冲洗干净，并用抹布擦干。

最后，将滤网和抽油烟机安装回原位，并打开电源，确保一切正常。

通过这次清洗抽油烟机的工作，我们不仅提高了抽油烟机的吸烟效果，还延长了其使用寿命。

同时，也提醒我们定期清洗抽油烟机的重要性，以保障厨房空气的清新和健康。

希望我们的工作总结能够对大家有所帮助，让厨房更加清洁和舒适。