催化裂化烟机振动原因分析及对策
交流烟机轴承振动异常原因分析
22.69
5 2006-10-02
1.5
15.92
8.8
2006-12-04
2.43
21.14
5 2006-09-25
1.85
19.39
8.8
开工后平均
2.6
23
5.2 停工前平均
1.8
18.8
8.4
从表 4 可以看出平衡剂中 0～20μm 的细粉含 量由停工前的平均 1.8%上升到现在的平均 2.6%； 0～40μm 由 18.8%上升到 23%。油浆系统催化剂颗 粒含量由抢修前的平均 8.4 g/l 下降到开工后的 5.2 g/l。分析认为造成抢修前后数据变化的原因 主要是由于沉降器旋分系统在抢修后分离效率提 高，进入油浆系统的催化剂细粉减少，而分离后 的催化剂细粉进入再生器，使平衡剂细粉含量增 加，最终导致进入烟气轮机的催化剂浓度上升。
2.18
20.52
8
2007-01-01
2.4
23.04
6.4 2006-10-23
1.89
17.99
8.4
2006-12-25
3.02
25.89
6 2006-10-16
1.86
18.42
8.8
2006-12-18
2.67
23.4
4 2006-10-09
2.03
19.59
8.4
2006-12-11
2.15
中石化九江分公司 Ⅰ套催化烟机振动异常原因分析及处理
1 概述 九江分公司 1000kt/a 一套催化裂化装
置主风机—烟机能量回收机组主要有烟气 轮机、轴流式压缩机、齿轮箱、电动/发电 机组成，采用三机并列布置（主风机组布置
催化烟机振动高原因分析及改善措施
催化烟机振动高原因分析及改善措施摘要：在催化设备中烟气轮机就是关键性设备，运行的状态与设备的安全稳定运行有直接的关联。
而烟气轮机运行状况和装备的能耗水平以及节省电力资源、甚至与整套机组的安全运行也有一定的关系，甚至还是催化裂化装备稳定生产的有效保证。
关键词：烟机；震动；原因前言烟气轮机就是催化裂化装备的核心设备之一，其工作核心就是回收烟气能量，驱动主风机组运转，如果烟机出现故障，就会严重影响装备的安全生产以及经济效益，因此工厂需要高度重视烟机的正常运行，通过优化相关操作，结合实际情况开展针对性的改造，强化维护以及管理，保证烟机的稳定运行。
一、催化烟机振动高原因（一）烟机污垢在拆解烟机以后可以发现，在静叶、动叶、导流锥、烟体壳体上存在大量的催化剂污垢，而垢物的连片上附着了硬度较大的物质。
烟气在核实的温度以及湿度下会生成低熔点的共晶体，而低熔点共晶体会使催化剂变得更加粘稠，而催化剂粉末会受静电作用的影响，有一定的吸附能力，因此基于烟机轮盘冷却蒸汽与密封蒸汽的基础上，催化剂细粉容易在动叶以及静叶片、流道位置沉淀，破会转子动平衡[1]。
在再生器负荷变化期间，容易受高速烟气的冲刷以及烟气温度出现变化的影响，导致流道中污垢从附着物上掉落，冲击转动部分，对动叶部分的垢物脱离产生一定的负面影响。
烟垢严重的烟机叶片（二）润滑油温度该物质的主要作用就是润滑以及减震作用，在润滑油温度降低的时候，黏度出现增加的趋势，油无法顺畅的在轴承之间流动，分散的存在对轴承油膜也有一定的负面影响，增加机组震动的可能性；如果润滑油的温度过高，此时黏度出现下降的趋势，而油膜的刚度也随之降低，油膜涡动，增加震动。
（三）烟机入口烟气压力烟机入口烟气的压力也会成为导致震动的因素之一，烟机入口烟气压力与烟机轴震动呈现出正相关的关系，在入口烟气压力出现下降以后，震动也会随之增强，如果入口压力上升，震动就呈现出缓慢下降的趋势。
二、应对震动高的有效措施（一）解决污垢的有效措施保证再生器压力以及温度始终处于稳定的状态，提升与降低处理量时需要保证速度的缓慢进行，切勿出现大幅度动作，严格控制各个旋分器的线速，确保烟机入口的烟气指标合格不超标。
烟机振动值上升原因分析与优化策略探究
烟机振动值上升原因分析与优化策略探究[摘要]针对烟机结垢而言，其属于影响装置实现长期运行重要因素，也是日常工作当中的一项难题。
结垢原因复杂性突出，且潜在较多的影响因素较多，振动值提升便属于其中重要的一项因素，且存在着较多诱发因素，需相关技术员做好分析和优化处理工作，以确保烟机的振动值可处于正常范围。
鉴于此，本文主要探讨烟机振动值的上升原因及其优化策略，仅供业内人士参考。
[关键词]烟机；振动值；上升原因；优化策略；前言：烟机，它属于炼油厂内催化裂化设备重要构成部分，是主风机组重要设备，更属于机组内能量回收专用系统内部重要单机设备，倘若有故障问题出现，则所诱发经济损失较为严重因而，对烟机振动值的上升原因及其优化策略开展综合分析，有着一定的现实意义和价值。
1、关于烟机的概述烟机，即烟气轮机，属于炼油厂内催化裂化设备再生烟气的能量回收动力回收专用透平，所发出功率通常可驱动主风机（轴流形式压缩装置）及发电，促使能量回收得以实现[1]。
2、振动值的上升原因及其优化策略2.1 原因分析某炼油厂内，YL型号双极烟机属于第二催化设备当中核心节能设备，它的运行效率和设备同步的运行率高低对整个设备能耗有着直接影响。
该烟机经改造之后，因烟机的转子叶片整体型式改变，致使烟机明显出现结垢及频繁振动超标等情况。
经检修过后，仍然存在振动超标情况，烟机大修周期是7～10d，由于备机为较小风量，设备需要降负荷条件下运行，烟机每次大修由于设备降量、环保指标降低、能耗增加等各层面因素存在，致使经济损失严重。
对此，需要及时找到烟机实际振动值的上升原因，将延缓该烟机结垢最佳优化措施明确下来，可确保烟机振动实际平稳率得到提升，维修成本及效益损失能够有所降低。
那么，针对该烟机自身振动值的上升原因详细分析如下：一是，再生装置潜藏着跑剂问题。
某日上午10点开始，该第二催化设备发生12h再生设备跑催化剂问题状况，该段时间内，烟机实际振动值均持续上升，经原因分析后了解到，是因催化剂持续跑损，致使再生设备旋分的总压降处于不稳定状态，一些催化剂同烟气一同进入至烟机内，烟机结垢问题加剧，一旦垢块脱落，则频繁振动超标等情况极易产生，以至于烟机实际振动值会提升[2]。
催化裂化装置再生立管振动原因及解决措施
பைடு நூலகம்
调整: ①提高再生器藏量, 原来2 t 由 2 增加到3 t 0 o ②降低再生器二密相风量, 由原来的4 m/ 00 h 0 3 降 低到3 0 矽八. 00 ③关闭立管人口 处3 组充气
点, 减少膨胀节的松动蒸汽量, 关闭膨胀节上部 2 组充气点. ④降低预提升蒸汽量, 原来的1 由 t / h 减少到05 o⑤降低再生器与沉降器差压, .t / h 由 原来的3 ka 5 降低到 1 ka P 5 o P 3 调整后的结果 ①振动明显减弱. ②立管内物流密度从 2 1 0
德州Brr oe炼油厂的采用5 o 专利技术的汽油脱硫装 g Zl r 置, 装置加工能力为.3 a M .新装置用于FC v C 装置全馏 程汽油的脱硫, 运行结果表明汽油脱硫率可达9%, 9 脱后 汽油硫含量为5 岁9 " , 且辛烷值损失仅为03 .个单位. 据 悉, ip已向M,a Ahn石油公司出售该专利技 Pls hi adn ld a sa
}外 } 国动 I
zd汽油脱硫装置 o rcp石油公司投用 s 〕 hh v s 用可再生吸附剂( 催化剂) 对汽油中的含硫物质进行化学 P l 石 公司 01 月 式 用 建 美国 hi 油 于2 年a 正 投 其 在 l is p 0
术使用许可证. 与传统的加氢处理工艺相比, Zr吸附脱硫工艺采 S b o
吸附并脱除, 而不改变含硫物质的化学结构.此外, Zr 5o 6 吸附脱硫的辛烷值损失较小, 小于 1 个单位, 而加氢工艺 至少损失5 9 一 个单位.
Pls 还在 hi 公司 着手开发用于柴油脱硫的5 a 工 ip l Zr b
层喷溅区, 催化剂进人立管时夹带了 大量的 气泡, 在没有完成脱气前又进行过量充气, 气泡聚并, 破 裂加剧, 立管处于非正常操作状态, 是导致立管振
烟机异常振动原因分析及对策
烟机异常振动原因分析及对策蔡国娟( 中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)摘要: 通过对催化裂化装置烟机振动异常状况和 S8000 状态监测系统中振动趋势图、波形图、频谱图 及轴心轨迹图的分析，发现烟机叶轮与掉落的催化剂块存在挤压、碰摩，导致烟机轴承单侧振动加大。
其 主要原因为催化剂浓度增加，烟机入口温度调节不当，导致催化剂在烟机中粘连结垢。
针对此情况，提出 相应的建议措施。
经工艺调整后，烟机振动逐渐减小，基本回到原振动幅值水平，生产平稳。
关键词: 烟机 振动 频谱 催化剂 对策催化裂化装置能 耗占炼油厂能耗的 25% 左 右，在各装置能耗中居第一位，无疑是节能的主攻 方向，而烟机又是炼油厂的重油催化裂化装置主 要能量回收设备。
它主要是利用催化裂化再生烟 气的热能和压力能 膨 胀 做 功，带动主风机及电动 发电机运行发电，从而达到回收能量的目的。
烟机运行 状 况 的 好 坏，不 仅 关 系 到 装 置 能 耗 水平，而且还关系到整套机组的安全运行以及效 率问题，是整个催化裂化装置稳定生产的重要保 证。
因此，炼油厂都建立了烟机的在线状态监测系统，随时观察设备的运行状况，以便及时发现设 备存在的 不 正 常 因 素，及 时 检 修，确 保 机 组 的 安 全。
本文针对某炼油厂催化裂化装置的烟机异常 振动情况，通过图谱分析及工艺参数的前后对比， 分析其主要原因并提出相应的对策，以 期 为 烟 机 的长周期可靠运行提供保障。
1 烟机振动异常过程描述某石化炼油厂催化装置烟机轴系分布如图 1 所示。
图 1 烟机轴系分布示意烟机南侧轴承: 测点 1—y11 － 1; 测点 2—y11 － 2; 烟机北侧轴承: 测点 3—y12 － 1; 测点 4—y12 － 22013 年 4 月 23 日 15 时烟机振动加剧，运行 噪声过大。
选取烟机振动变化前后一段时间内的 振动趋势曲线如图 2。
烟机有两对四个监测点 1， 2 和 3，4，分别对应轴振动传感器 y11 － 1，y11 － 2， y12 － 1，y 12 － 2。
催化烟机长周期运行的影响因素及相应对策
催化烟机长周期运行的影响因素及相应对策摘要：催化裂化装置中的烟机是装置的核心设备之一，其运行状态的好坏不仅关系到整个装置能耗的高低，而且还影响装置能否正常生产。
本文结合长庆石化公司1.4 Mt/a催化装置近期实际运行情况，对影响烟机长周期运行的因素作简要分析，同时介绍了日常生产中保证烟机长周期运行应该采取的措施。
关键词：烟机作用振动长周期对策一、烟机运行状况分析中石油催化装置长周期运行导则中，各企业由于烟机的结垢、叶片断裂等其它烟机故障造成的催化裂化装置停工达23.7%。
长庆石化催化裂化也多次由于烟机故障，导致装置自保，2013年就发生3次，给装置长周期生产带来不利影响。
二、影响烟机长周期运行的原因分析影响烟机正常运行的因素有很多，而烟机结垢造成的振动高才是造成烟机低效运行的关键因素。
针对长庆催化裂化烟机机组的特点，现对影响烟机长周期运行因素进行分析。
1.烟机振动1.1烟机转子的磨损烟气高速通过叶片，对烟机流道产生冲刷，在高温的作用下（烟机入口在660～670℃之间），烟气粉尘对转子的磨损加剧，磨损较为严重的情况常发生在叶片、台肩、榫槽等部位，会出现刀刃状的划痕，冲蚀严重时会出现蜂窝状。
1.2烟机叶片断裂当叶片均匀冲刷时，磨损对烟机转子平衡的影响不大，而当出现不均匀冲刷时，转子动平衡遭到破坏，机组振动值上升。
随着叶片冲蚀的磨损日益严重，同时机组振动逐渐加大，受损叶片在长期振动产生的交变应力的破坏下极易发生断裂，叶片突然断裂使烟机转子动平衡严重破坏，振动值巨幅上升。
1.3催化剂粉尘堆积在烟机使用中，会通入轮盘冷却蒸汽。
当高温的烟气通过品质较差的蒸汽时，在水分凝结作用下，烟气粉尘会大量附着在烟机流道及叶片上，这些结焦物将直接影响转子的动平衡。
当烟机运转过程中烟气条件不断变化或结焦物增多、增重后，附着在叶片某部位的结焦物因局部膨胀受离心力作用被甩脱，这样就严重破坏了转子的动平衡，而当结焦物大部分被甩掉后，烟机的振动随之减弱；但是存在脱落的催化剂在通过动叶片时，使叶片受到额外的冲击力，致使叶片在叶根处产生裂纹而断裂，引起机组振动突发性升高；1.4烟机轮盘冷却蒸汽品质影响轮盘冷却蒸汽品质变差时，由于直接与烟机转子接触，易造成烟机轮盘温度变化过大，造成烟机“翘头”，振动急剧增大，烟气中含有大量催化剂粉末，在饱和蒸汽的作用下，易造成催化剂的沉积。
催化烟机振动原因分析
图 2 烟气轮机轴振动2北波形频谱图
3. 振动趋势分析 2006年4月19日10 : 37 : 27，该烟气轮机振动突然增大， 图3为烟气轮机四个测点一倍频的振动趋势图。从图3上图 可以看出烟机轴振动2北、烟机轴振动2南、烟机轴振动1 北、烟机轴振动1南轴振动的幅值都在同一时间突然增大。 同时，从图3下图可以看出烟机轴振动2北、烟机轴振动2
图 4 停机后叶片上沉积和粘附催化剂照片
44
中国设备工程 2009年08月
文章编号：1671-0711 （2009） 08-0045-02
机械工程
往复氢气压缩机缓冲罐接管开裂失效分析
李敏
（中国石油化工股份有限公司天津分公司化工部，天津 300271）
摘 要：通过对往复氢气压缩机缓冲罐接管开裂进行失效分析，对开裂部件进行了定量分析。分析结果 表明，长期服役中受迫振动是造成缓冲罐接管疲劳开裂的主要原因。 关键词：压缩机缓冲罐； 接管； 疲劳； 开裂 中图分类号：TE974 文献标识码：B
图 3 烟气轮机四个测点一倍频的振动趋势图 二、诊断分析结论 通过以上对S8000在线状态监测系统所捕捉到的数据的 分析，认为这次故障是因为烟气轮机转子上有沉积和粘附 的催化剂掉落，瞬间造成了一个较大的不平衡，引起振动 在短时间内突然增大。当烟气轮机转子催化剂掉落处催化 剂慢慢沉积和粘附到原来的水平时，振动恢复或接近到原 振值。建议机组继续运行。 三、停机检查结果 2006年7月22日，该机组例行停机检修，发现转子系统 叶片完好，轴承系统正常。转子系统沉积和粘附催化剂的 情况见图4，从图4中可以看到转子叶片上沉积和粘附的催 化剂较多，而且沉积和粘附催化剂的情况都有所不同，这 是因为每个叶片上催化剂在沉积和粘附时的条件不同，每 个叶片上催化剂和叶片粘附力不同。图4只是在冷态时看到 的转子系统沉积和粘附催化剂的情况，在热态转子叶片上 沉积和粘附的催化剂更多，因此，在冷态烟气轮机转子上 沉积和粘附的催化剂只是一小部分，所以热态时转子系统
催化烟机振动原因分析及解决措施
催化烟机振动原因分析及解决措施摘要：催化烟机是原料油催化裂化过程中重要的节能设备，其运行状况影响着设备整体能耗水平，对设备机组的安全运行发挥关键作用。
因此，为提高设备的运行效率和质量，我们要对造成催化烟机振动影响因素进行深入的分析，针对各项影响因素，采取正确措施进行应对，确保催化烟机正常运行。
为此，下文将分别由结垢和催化剂、转子不平衡、转子弯曲和出现裂纹这三方面着手来探讨催化烟机振动的原因以及其相应的解决措施，以供广大同行参考与借鉴。
关键词：催化烟机；振动；机械；解决措施分析机械设备振动的主要目的在于找出设备振动的原因，并将振源消除或减小振动，达到维持设备运行稳定与安全的目的。
通常来说旋转机械常常出现的振动故障包括了流体涡流激振、机械松动、临界转速、油膜振荡、转子不对中、转子不平衡等原因。
这些年来摩擦力学、流体力学以及转子力学等逐步发展与成熟为机械设备振动的研究提供了有力指导，为此下文将结合经验对催化烟机的振动原因与解决措施进行分析与探讨。
一、催化烟机简介催化烟机主要是能量回收设备，是催化裂化装置的关键设备。
它利用催化再生器烧焦所产生的压力、热力为动力，推动烟气轮机转子旋转，进而带动主风机或发电。
在故障停车次数中，由烟机振动故障引起停车次数约占故障停车总数的一半，因此必须对催化烟机振动加以重视，发现问题及时处理，切不可大意。
催化烟机系统常见振动故障有转子不平衡、转子不对中、转轴缺陷、油膜振荡、临界转速、碰磨、机械松动、流体的涡流激振、粉尘堆积、结垢等，在设备实际运转中具体是什么原因引起振动，需要我们进一步了解，从而对症下药，消除振源或减小幅度，使设备能够平稳运转。
二、结垢和催化剂影响及解决措施（一）催化剂产生细粉并带到烟机系统，在适宜烟气温度和湿度环境下必然会出现结垢现象。
首先，当催化烟机蒸汽冷却系统排凝管堵塞，导致冷凝水滞留，蒸汽只能随着烟气排放，假如烟气中催化剂浓度超标，会导致机壳内的蒸汽与催化剂发生反应，形成结垢，不断堆积，而催化剂又不断地冲刷着一级、二级烟机动叶，使转子不断地达到新的动平衡，结垢通常分底、表两层，因两层之间结合很松，受到冲击或温差变化时，结垢物很容易脱落，尤其是围带内表面结垢后与动叶相互摩擦，动叶垢层受多次冲击后易脱落，当结垢脱落后，动平衡遭到破坏，从而引起转子重心发生变化，引起催化烟气透平机振动；随着设备长时间运转，转子动叶片遭受冲刷磨损或缺损、零部件松动或脱落，进一步导致转子受热不均产生局部的热弯曲，加剧催化烟机的振动。
催化裂化增压机异响及振动超标故障及检修分析
1591 机组简介中化泉州石化催化裂化装置增压机共2台，位号分别为K103AB，由沈阳鼓风机（集团）有限公司制造。
该增压机为离心式压缩机型号，为 D120-117，单级压缩，电动机额定转速为2985 r/min，主轴转速为7209r/min。
主要工艺介质及参数见下表1所示。
表1 主要工艺介质及参数介质空气（主风）进口流量400Nm³/min 进口压力0.44MPa（A）出口压力0.52MPa（A）进口温度226℃出口温度260.3℃主轴转速7209r/min轴功率332kW 机组预期性能曲线 齿轮箱结构图 2 故障起因2019年8月17日因雷电导致DCS故障，催化主风机停机，增压机K103A也随之停机。
催化装置需要尽快重新开工，恢复生产过程中，在开增压机的步骤，由于K103B之前工况更优，因此开B机。
在事故状态下，操作人员未严格按照操作规程，省略了暖管的过程，开机速度快，各部位热膨胀不均匀。
结果机组振动明显超标，并且伴有异响。
我们转而启动增压机K103A，开机正常。
入口管线到K103B机体距离约20米，按照碳钢热膨胀系数，每上升100℃，每米碳钢管线约膨胀1mm，管线从常温上升到220℃，上升了约200℃，总膨胀量达40mm。
假如这段管线都是直管段，以管线拉伸40mm，入口管线长20米计算，则应变为40/20000=0.002管线截面的拉应力计算如下：2.1×109×0.002=4.2MPa管子规格为457×8mm，材质为L245，计算受力为：4200000×3.14×（0.457×0.457-0.441×0.441）/4≈47371 N短时间的受力变化，远远超过了API617规定的允许受力。
实际这段入口管还有4个弯头，尽管如此，管系和机体还是来不及消化吸收如此大的力。
管道力引起增压机壳体受力形变，高速轴随着受力发生位置移动，但转子低速轴与电机相连，不能随壳体自由形变，所以齿轮啮合受到影响，附加的力或附加力矩造成轴瓦受力超出设计许可范围，从而使轴瓦严重损伤。
催化裂化-事故分析与处理
催化装置大面积停电事故
（ 10 ）分馏油浆在 200℃时未安排倒引中压蒸汽加热， 到 170℃时倒引中压蒸汽加热时，油浆泵多次抽空， 因循环量小，倒加热效果差，形成恶性循环。 （11）为保证两器差压，停电后双动滑阀未全开撤压， 当时反应压力在60Kpa左右，控制再生压力在50Kpa， 为带出沉降器中油气，提升管和沉降器各路蒸气全 开。20分钟后，考虑到油气基本被带出，双动滑阀 全开，再生器撤压至零。由于烟机入口碟阀关不严， 再生压力未及时撤至零，烟机在停电后一直低速运 转，机组润滑油系统高位油罐在 5 分钟左右即空， 润滑油系统停运，造成机组轴瓦出现磨损，导致机 102 盘不动车。主要原因为再生器撤压过晚，今后 类似事故再生器要在5分钟内撤压至零 13
17
油浆系统泄漏事故处理
经验总结： 此次事故的处理，是车间第一次在不切除进料的情 况下停油浆循环，为以后油浆系统问题处理提供了 宝贵的经验。 （ 1 ）当油浆循环停时，反应油气带的大量的热 量无法取出，必然会导致分馏塔底温度超高。这时， 首先要降低处理量， 减少分馏塔底的热负荷。 （ 2 ）同时将回炼油下返塔提大来代替油浆循环 上返塔，用原料补分馏塔底降低分馏塔底的温度。 2009-2010年处理油浆系统泄漏事故时，借用了回炼 油过滤器排渣线返塔流程，采取了用二中补分馏塔 底的方法来降低塔底温度。
（ 4 ）净化风中断后， DN300 ， DN400 放火 炬阀失去动力必须现场手摇动作。 （5）因UPS随时有停电危险，将双动改至 现场点动，全开。反应蒸汽均改为副线， 并适当降低蒸汽量，最后除FIC101开大， 其余蒸汽只过量即可。
10
催化装置大面积停电事故
（6）因害怕长时间停电，床温过低，所以提前关主
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催化装置大面积停电事故
重油催化裂化装置烟机常见故障原因分析
用寿命，而且还能有效控制运行成本。
只有保障热水锅炉在运行过程中的可靠性，才能为满足人们的供热需求提供有效保障。
参考文献［1］刘世韬，万瑜.新形势下电厂锅炉设备在热能动力工程中的应用［J］.科技创新与应用，2018（35）：177-178.［2］陈勤华.从两起余热发电锅炉事故谈加强水质管理的重要性［J］.质量技术监督研究，2018（5）：41-44，47.［3］程思明，方兴蕊.火电厂锅炉检修特点及其安全管理问题研究［J］.通讯世界，2018（8）：132-133.［4］韩斌.工业锅炉水质检测问题及处理方法分析［J］.内燃机与配件，2018（5）：234-235.［5］魏玉剑，金俭.互联网技术在工业燃气锅炉节能管理的应用与研究［J］.上海节能，2018（5）：290-295.〔编辑吴建卿〕重油催化裂化装置烟机常见故障原因分析张宇(大庆石化公司炼油厂,黑龙江大庆163000)摘要：烟机所处的工作环境恶劣,是炼油化工生产关键设备中发生故障率最高的一种机械设备。
烟机的频繁停机故障会导致重油催化裂化装置能耗增加,处理量下降,甚至会导致生产装置切断进料、发生非计划停工事件,严重影响着炼油化工装置的正常安全生产和企业的经济效益。
因此,研究烟机常见故障、总结故障原因,采取相关措施预防和及时消除故障,可以保障烟机安全、平稳、长周期运行,促进炼油化工企业实现长周期稳定生产和节能降耗。
关键词：烟气轮机；粉尘；催化裂化；动平衡中图分类号：TE968文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.09D.370引言烟气轮机简称烟机，是炼油化工企业重油催化裂化生产装置中的一种关键设备。
它是一种典型的旋转机械设备，也是一种非常重要的节能降耗设备。
烟机主要利用重油催化裂化生产装置产生的高温再生烟气的余热能量进行回收利用，通过烟气中的热能驱动压缩机做功或者通过提供动能驱动发电机进行发电，以达到回收烟气中能量、实现节能降耗的目的。
烟机振动值上升原因分析与优化
收稿日期:2021 -01 -18 作 者 简 介 ：于 洪 涛 （1997 - ) ，男 ，毕 业 于 青 岛 科 技 大 学 材 料 成 型 及 控 制 工 程 专 业 ，现 在 齐 鲁 石 化 公 司 胜 利 炼 油 厂 从 事 设 备 管 理 工 作 。
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锅炉制造
总第288期
荷 运 行 ，每 次 烟 机 大 修 处 理 因 装 置 降 量 和 能 耗 升 高 、环 保 指 标 下 降 等 因 素 造 成 很 大 的 经 济 损 失 。若 能 找 到 延 缓 烟 机 结 垢 的 优 化 手 段 ，可大 幅 度 提 高 烟 机 振 动 平 稳 率 ，从而 节 约 维 修 资 金
垢 问 题 ,车间经过了详细的分析对比，认为近期烟机振动值波动的主要原因是转子叶片和轮盘结垢，导致烟机
转 子 运 动 不 平 衡 所 致 。根 据 近 几 次 车 间 切 出 烟 机 处 理 的 情 况 ，对 烟 机 振 动 值 的 变 化 进 行 了 分 析 ,并 提 出 优 化 手
段 ，从而保证装置的长周期稳定运行。
烟机转子的轻微结垢会导致机组振动值多次 波动,2020年 4 月 2 7 日凌晨4 时 4 3 分 K102烟 机 的 振 动 值 较 大 ，XI1801A 及 XI1801B 分别在 75.87pm 、74.08jjLm处报警。为彻底消除隐患并 查 明 烟 机 转 子 结 垢 的 程 度 ，决 定 及 时 在 烟 机 大 修 中更换转子，见 图 2 。
关键词:催化裂化;烟机;振动;结垢
中 图 分 类 号 : T Q 051 文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 :C N 23 - 1249(2021)04 - 0059 - 03
Analysis and Optimization of the Causes of the Increase in Vibration Value of the Smoke Machine
催化裂化能量回收系统烟机故障分析
（北京）CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM《设备管理与可靠性》结课论文题目：催化裂化能量回收系统烟机常见故障及原因分析小组成员：董腾2008032112赵茅2008032129高鹏飞2008032113张芙源2008032127常亚圆2008032111完成日期2009-10-26催化裂化能量回收系统烟机常见故障及原因分析摘要：烟气轮机是原油催化裂化过程中重要的能量回收装置，目前国家建设节约型社会对烟气轮机的工作状态提出了更高的要求。
烟气轮机运行状况的好坏，不仅关系到装置能耗水平、节省电力资源的大小，而且还关系到整套机组的安全运行，是整个催化裂化装置的稳定生产的重要保证。
本文简单介绍了烟机的原理和功能，并对烟机常见的故障，检测方法和应对措施做了简单的分析和介绍。
关键词：烟机功能故障状态检测应对措施一、烟机的主要功能及原理分析催化裂化装置的烟气能量回收系统中的烟气轮机是装置烟气余热回收的主要设备,是把催化裂化再生烟气中所具有的热能和动能通过膨胀做功转变为机械能的高速旋转机械,它发出的功用来驱动主风机给装置再生系统供风或驱动发电机发电,达到烟气能量回收的目的。
烟汽轮机按结构形式分可以分为单级和多级烟气轮机。
静叶和轮盘上装有动叶的工作轮是组成烟气轮机的最基本的工作单元，称为“级”。
如果整台烟气轮机只有一个级，称为单级烟气轮机；如果整台烟气轮机包含有两个级，则称为两级烟气轮机；二级以上则称为多级烟气轮机。
按照烟气在级内流动方向分可以分为轴流式和径流式烟气轮机。
烟气在级内轴向流动的称为轴流式烟气轮机。
通常所见的大多数烟气轮机为轴流式，因为轴流式容许流过的工质流量较大，结构上易做成多级型式，能够满足高膨胀比和大功率要求，效率又较高。
此外，轴向进气可使烟气进入烟气轮机机时能稳定流动，以确保烟气中的催化剂颗粒均匀分布。
烟气在级内径向流动的称为径流式烟气轮机(或称向心式)。
径流式适宜用于小功率场合。
催化裂化装置烟机振动问题分析与处理
催化裂化装置烟机振动问题分析与处理程千里【摘要】中国石化青岛炼油化工有限责任公司2.90 Mt/a催化裂化装置主风机三机组烟气轮机后支撑轴瓦振动一直偏大(70 ～ 76 μm波动),有时会超过报警值80μm,烟机入口管线也多次出现焊缝开裂现象.通过分析运行过程中烟机入口管线温度的变化对烟机振动的影响、焊缝开裂形态,并对烟机机组进行了检修,断定烟机入口管线运行中存在应力过大问题.2015年装置停工大检修期间对烟机入口管线进行改造后,烟机后支撑轴瓦振动测点XC11513数值维持在较好水平,平均维持在48～60 μm.与改造前相比,改造后烟机机组后轴瓦振动平均下降25μm,烟机入口管线运行两年多未出现焊缝开裂问题.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2018(048)011【总页数】3页(P38-40)【关键词】催化裂化;烟气轮机;振动;焊缝开裂;管线预变位【作者】程千里【作者单位】中国石化青岛炼油化工有限责任公司,山东省青岛市266500【正文语种】中文中国石化青岛炼油化工有限责任公司催化裂化装置采用中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院开发的生产清洁汽油并多产丙烯的技术[1](MIP-CGP技术)。
装置以脱硫精制后的直馏蜡油与焦化蜡油为原料，设计规模为2.90 Mt/a。
主风机三机组是装置的核心机组，烟气轮机型号为YL-24000A。
1 烟机轴瓦振动现象与分析2013年10月发现，由于静叶结垢烟机做功效率下降明显，停机更换转子。
开机正常后烟机后支撑轴瓦振动测点XC11513数值在70～76 μm波动，有时会超过报警值80 μm。
分析发现，测点XC11513振动主要以设备转速频率为主[2]，且存在幅值不高的其他谐频。
说明烟机转子存在动不平衡现象[3]。
对烟气轮机壳体振动进行测量，监测部位为Y1(H,V,A)，后支撑轴瓦壳体处水平振动烈度1.2 mm/s(见表1)，数值属于正常范围。
表1 壳体振动数据Table 1 Vibration data of the shell mm/s监测部位上次数值本次数值与上次对比运行状态评估H1.261.24↓BV0.370.27↓BA0.530.45↓B注：运动状态评估依据ISO 10816-1—1995《机械振动》标准。
催化烟机振动高原因分析及改善措施探讨
催化烟机振动高原因分析及改善措施探讨摘要: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｡通过利用设备故障状态监测诊断技术,对烟气轮机振动信号进行分析,能够准确预测烟气轮机转子上有沉积和粘附的催化剂掉落所致的故障,准确预测了虽然烟气轮机振动大,但不影响机组正常运行的问题｡关键词:烟气轮机;振动;分析1汽轮机简介YL31000A型烟气轮机是催化裂化(Ⅱ)装置项目中能量回收机组的关键设备,是由中国石化工程建设公司(SEI)和中国石油渤海装备兰州石油化工机械厂在多年积累YL型烟机设计､生产及运行经验基础上,设计生产的1台结构简单､合理､可靠的烟气轮机｡装置中的主风机组采用电机和烟气轮机联合驱动的三机组配置形式,如图1所示｡其参数如表1｡图1主风机组示意图表 1 烟机参数某480万t/年催化裂化装置2017年9月1次开车成功,其中能量回收机组采用烟机-轴流式压缩机-齿轮箱-电机的机组配置形式,如图1所示｡烟机型号及参数见表1｡自2017年9月开工后,装置运行平稳｡主风机的运行靠电机和烟机同时带动,电机始终处于授电状态｡烟机运行过程之中存在轴振动偏大的情况,主要体现在烟机后支撑轴瓦处｡烟机的振动在大幅工艺调整及生产波动中,出现上涨且难以回落,振动值在数次波动中逐步上涨｡2020年5月份中旬的振动趋势如图2所示,可见最高的振动值已经达到了71μm,此后VI13454的振动值维持在了65μm左右,已经在厂家规定的高报值上运行｡2020年9月初,振动因生产波动再次上涨,此后振动峰值一度超过80μm,基本维持在78μm的振动值上运行,已经超过厂家所规定的高高报警值,于9月15日对主备风机进行切换操作,主机停运,烟机开始检修｡图2 2020年5月烟机后支撑轴瓦振动值图3 2020年9月烟机后支撑轴瓦振动值2振动高原因分析及应对措施2.1烟机垢物的影响烟机解体后可见大量的催化剂垢物附着于静叶､动叶､导流锥和烟机壳体上,垢物连片附着且硬度较大｡有研究表明烟气在适宜的温度和湿度下可生成低熔点共晶体,低熔点共晶体会让催化剂变得比较黏稠,因此催化剂粉末(直径小于15μm)由于静电作用会具备一定的吸附能力,在烟机轮盘冷却蒸汽和密封蒸汽的作用下,催化剂细粉易在动叶､静叶片及流道等部位更容易吸附沉积下来,从而破坏转子动平衡｡在停机与拆卸过程中,大片的结垢物从工件表面脱落,表现为停机冷缩后的剥离｡因此可以推断,在再生器负荷变化的过程中,受到高速烟气的冲刷作用､烟气温度的变化以及轮盘冷却蒸汽调整的影响,流道中的垢物从附着面上剥离,对转动部分造成了冲击,同时,动叶部分的垢物脱离造成了动平衡的破坏,振动也会上升｡针对此种情况,应该保障再生器压力､再生温度的稳定,提高和降低处理量要缓慢､平稳,不能出现大幅波动,同时,避免出现再生器尾燃的工况｡及时关注三旋四旋的操作,控制好各个旋分器的线速,保证烟机入口的烟气指标合格不超标｡保证冷却蒸汽的品质,严禁出现热度不足和蒸汽带水的情况发生｡在控制轮盘温度的时候,对轮盘冷却蒸汽的调整应该平稳,切忌出现大幅度的波动,避免因烟气冲刷出现大面积结垢层脱落,导致转子动平衡被破坏,振动剧烈上升的情况｡此次检修也将转子直接进行整体更换,确保转子动叶叶片的完整性以及动平衡的精度｡2.2轴瓦间隙及瓦背紧力的影响拆卸后通过测量法对支撑轴瓦的间隙进行了计算,所得前后轴瓦间隙值分别为0.47mm及0.35mm,数值较大｡同时,利用压铅丝的方法对前后轴瓦的瓦背进行了紧力测量,其中前轴瓦紧力为0.015mm,而后轴瓦的瓦背紧力值为正值,也即是瓦背没有紧力而是存在间隙,最大的间隙值为0.18mm｡由于后轴瓦的瓦背存在间隙,轴瓦的振动空间大,进而引起了振动值偏高｡2个紧力数据也正好符合运行过程之中前轴瓦振动值较后轴瓦振动值低的情况｡一般瓦背紧力数据为0.05mm,紧力较大虽然可以一定程度缓解振动,却会降低油膜厚度,影响轴承散热,造成轴瓦温度过高｡因此,回装时对前后瓦背垫了不同的铜皮,增加瓦背紧力,同时,不过度压紧｡调整后的前后紧力约为0.04mm｡后续投用应该密切关注轴瓦温度,避免超温及磨损｡2.3润滑油温度对振动的影响润滑油主要作用是润滑和减震｡当润滑油温度低时,黏度增加,油不能顺畅流于轴承之间,散布不均影响轴承油膜建立,容易使机组振动增大;当润滑油温度高时,黏度下降,油膜的刚度降低,进而导致油膜涡动,使振动加大｡从趋势看润滑油冷后温度变化对振动没有明显影响｡烟机润滑油冷后温度正常控制在39~42℃,烟机润滑油冷后温度的控制对烟机的长周期平稳运行是至关重要的,对润滑油膜的形成起决定性作用,直接影响轴瓦的使用寿命｡为了减少润滑油冷后温度对烟机振动的影响,我们可以通过润滑油冷却器的循环水调节及时改变润滑油冷后温度,使润滑油冷后温度一直保持在合理区间,保证油膜良好的建立,烟机振动升高后,对润滑油冷后温度进行了及时调整,保障机组平稳运行｡2.4及时进行卸废剂和置换平衡定期及时的将废催化剂卸出,保证旋分器分离效率,使进入烟机的烟气合格催化剂浓度保持在较低水平,实时在线监控粉尘浓度｡加快平衡催化剂置换,保障烟机运行工况始终处于良好状态｡3结语催化烟机是整套装置的核心设备,能否平稳运行直接关系到全厂的蒸汽平衡和经济效益｡本文通过生产实践经验具体分析了造成催化烟机振动偏高的原因并有针对性的采取一些措施,有效降低了烟机振动,也为同类装置烟机振动高等问题的解决提供了参考｡参考文献:[1]杨俊,卢纲,张银.催化裂化装置中烟气催化剂对烟气轮机运行影响[J].石油化工设备,2018,47(04):60-64.[2]孙红亮.FCC烟机振动变化分析及改善措施[J].广东化工,2019,46(10):93-94+96.[3]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):12-19.。
催化裂化烟机振动异常的分析及处理
54研究与探索Research and Exploration ·维护与修理中国设备工程 2019.02 (下)烟气轮机是催化装置最主要的能量回收设备，其主要作用是利用再生烟气的热能和压力能膨胀做功以带动主风机运行。
由于它是和主风机同轴连接运行，其运行平稳将直接影响到整个催化装置的长期稳定运行。
因此，烟气轮机是催化裂化装置最关键的设备之一。
但因烟机工作介质中含固体颗粒，且运行温度较高650~700℃，对气固分离技术、高温合金材料、耐磨涂层材料有很高的要求，也就造成烟机工作状况的不稳定性，使烟机故障频发。
烟机非工艺性故障停车的原因大多是由于振动超标，引起振动超标的原因有很多。
而这其中很多故障停机是因为烟机转子动平衡遭到破坏引起催化裂化烟机振动异常的分析及处理夏亚中（中化泉州石化有限公司，福建 泉州 362141）摘要：烟气轮机运行工况恶劣，催化剂易在烟机轮盘上沉积结垢，造成烟气轮机轴振动超标，通过对此类故障的分析处理，提出预防措施，把烟机故障消灭在萌芽状态，避免烟气轮机振动超标而被迫停车处理，保证了机组的长周期运行。
关键词：烟气轮机；振动；不平衡；烟气粉尘；蒸汽带水；措施中图分类号：TE966 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2019）02（下）-0054-03的。
总结工作中遇到的故障实例，催化剂细粉堆积和结垢及催化剂颗粒对烟气轮机转子的冲刷是破坏烟气轮机转子动平衡的重要原因。
1 烟机的布置及性能参数YL24000C 型烟气轮机是为中化泉州石化有限公司340万吨/年重油催化裂化装置能量回收系统所设计的单级烟气轮机，用于同轴三机组。
其主风机组配置为烟机-主风机-电动发电机三机同轴布置,烟机型号为YL-25000C、主风机AV80-13，齿轮箱型号GD-63，电动发电机YKS1120-4TH。
其中烟气轮机为兰州石油化工机械厂设计生产，型号及泵体堵塞。
（3）在泵的进口端加装冲洗管路，定期对整套加药管路进行冲洗，防止药液在管路内沉淀或者结晶，尤其是出口背压阀，其构造是为了破坏出口虹吸现象，通道比管径小，易堵塞。
催化装置烟机振动问题的分析
催化装置烟机振动问题的分析【摘要】烟气轮机是催化装置的主要能力回收设备，其作用是利用再生烟气的热能和压力能膨胀做功以带动主风机运行。
在现阶段的发展中，我国对催化装置烟机振动问题进行了系统的研究，经过科研人员的不懈努力，在催化装置烟机振动问题上，取得了阶段性的成果，这不仅有利于掌握催化装置烟机的应用，而且可以在相关领域内获得更大的发展，同时能够对催化装置烟机振动的原因有一个比较透彻的了解。
【关键词】催化烟机问题对于催化装置烟机来说，在我国现阶段的发展中，得到了广泛的应用。
在机械工厂中，由于技术得到了较大的提高，因此在催化装置烟机振动的问题上，也得到了良好的处理。
随着社会的不断发展，我国对催化装置烟机的振动问题，也在进一步的分析当中，以寻求更大的突破。
在催化装置烟机振动问题方面，其实有些问题需要在一些细节方面良好的控制，只有这样才能更好的应用催化装置烟机，同时需要加强一些零部件的研究，这样才能将问题永久的解决。
1 烟气轮机机组振动原因分析1.1 粉尘堆积结垢或颗粒冲蚀烟机解体检查可以发现，在转子及两级轮盘腔内有比较严重的粉尘堆积和结垢，叶片上有白色的催化剂沉积。
这些堆积使得转子动平衡造成破坏，进而引起机组轴振动增加。
在催化装置烟机振动的问题中，经过专家和学者的不断调研，发现粉尘堆积结垢或颗粒冲蚀是一个非常主要的原因，无论是在大型的工厂中，还是在小型的企业中，都会发生这样的情况，由于粉尘堆积结垢或颗粒冲蚀属于细节方面，在日常的工作中，技术人员和基层工作的工作量较大，对一些细节方面都不是特别的在意，导致粉尘堆积结垢或颗粒冲蚀对催化装置烟机的振动问题产生较大的消极影响。
1.2 机组对中误差在催化装置烟机的振动问题中，如果转子的2X倍频谱发生较大变化成为主导振动频率，则对中不良产生的机组振动为主要因素。
经过不断的研究，专家发现，机组对中误差是一个比较难以控制的方面，主要原因在于，在实际的工作中，有很多的因素是在不断的变化的，比方说有些零部件经过长时间的使用，就会出现老化的情况，因此就会出现机组对中误差。
催化装置烟机振动变化分析与处理措施
值 相对变化 大的频率成分 以及新 出现 的频 率成分 ，可看 出是 工 频的幅值发生 了变化 ， 上 升为正常值 的 ４倍 左右 （ 图３ ） 。再 次 检查相位趋 势 ， 工频 幅值趋 势变化呈 斜线缓 慢上升 ， 有 时还 会 出现波动性 回落 ， 但 相位 与幅值 同步变化 幅度很小 ， 表明转
提供 了条件 ， 中国石 化 、 中 国石油催 化装 置 ８ ０ ％以上 的烟机结
垢与催化剂直接有关 。 由上述分析得出 ， 由于烟气 中细粉含量高 ， 催 化剂 粉尘在烟
ｉ １ ０ ５ ０ ０
机叶片上缓 慢堆积 和脱落 ， 改变 了烟机转子 的不平衡量 ， 导致烟
机转子的动平衡 破坏 ， 是烟机振动上 升的原 因。
催化装置烟机振 动变化分析 与处理措施
葛 金卫
摘要
关 键词
从振 动波形频 谱和操作 工况 两方面分析 催化 装置烟机振 动波动 变 大的原 因，得 出烟机 转子催化 剂沉积 结垢是 引发
烟机 振动 分析 除垢
转子 不平衡 导致振 动大的结论 ， 应 用“ 热涤荡” 在 线除垢 法成功进行 烟机 转子除垢 ， 保证 烟机 的平稳运行 中图分类号
烟机 自 ２ ０ １ １ 年８ 月２ ２日随催化装置大检修开车后 ， 运行一 直 比较稳定 ， 期间测点振动值最高处 Ｘ Ｉ ９ ０ ２ Ｂ为 ３ ０ １ ｘ ｍ； 但 从２ ０ １ １ 年 １ ２月上旬开始 ， 烟机各测点振动值 出现波动 ， 其后振动值一直处于反复波动并整体趋势呈上升的状态 ，
不 出定尺材的现象 ， 提高了轧件的成材率 。 同时降低 了精轧轧机 堆钢 、 废钢率 ， 设备故 障率减少 ， 提 高了生产轧制节奏。
Ｗ１ ３． ０ ７－ ２３
烟机振动高的对策及其在催化裂化装置中的应用
40催化裂化装置以生产高辛烷值的汽油和柴油为主，是炼厂盈利的重要装置。
主风机组是催化裂化装置最核心的设备之一，但目前主风机组中的烟机普遍存在结垢的现象，烟机结垢到一定程度会导致烟机振动超高而引起主风机停运，造成催化裂化装置非计划停工，给装置长周期安全稳定运行带来较大的隐患。
烟机结垢的成因较为复杂，过去很多学者对烟机结垢的原因进行了深入分析，并提出了相应的解决措施。
申健等[1]研究了几种常见的金属元素、磷氧化物及SO x 对催化剂颗粒粘连的影响，认为随着金属及SO x 含量的增加，催化剂颗粒的粘连烧结程度增大，而磷氧化物的存在对催化剂颗粒烧结的影响不大，此认识为烟机结垢的解决提供了理论基础。
李双平[2]认为三级旋风分离器效率下降时，催化剂细粉中的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，这些低熔物沉积在叶轮部分，引起了转子不平衡，从而导致烟机振动上升。
通过停工期间对旋风分离器进行检修，消除了烟机振动的问题。
由于催化裂化装置流化床的设计，烟机结垢几乎不可避免。
过去的研究主要关注烟机结垢的成因，针对各种特定的原因提出了相应的解决方案[3-4]，但这些方法大多数方案需要停工处理。
随着烟机的结垢，烟机的振动不可避免升高，本研究以降低烟机振动为突破口，提出了热涤荡在线除垢的解决方案。
该方案可以在不停机的前提下，将烟机的振动从超高状态降至正常区间，减少停机次数的同时，让装置平稳运行的时间更长。
1 烟机运行情况及振动高原因分析1.1 烟机运行情况介绍某炼厂催化裂化装置的烟机-主风机组是由兰炼机械厂YLII-10000L型烟气轮机，陕鼓AV50-16轴流压缩机，郑州机械研究所GS560型高速齿轮箱，南阳防爆集团YFKS710-4型电机和润滑油系统及动力油系统组成，于2005年建成投产。
其中烟气轮机选用中国石化工程建设公司设计、兰炼机械厂生产的YLII-10000L型烟气轮机，采用两级透平轴向进气悬臂转子结构，与单级透平相比，降低气体流速的同时，不仅提高了效烟机振动高的对策及其在催化裂化装置中的应用吴张勇中韩（武汉）石化有限公司 湖北 武汉 430081 摘要：主风机组中的烟机是催化裂化装置重要的能量回收设备，维持其平稳状态对该装置的安稳长周期运行具有重要的意义。