催化裂化装置富气压缩机组汽轮机结垢原因与解决措施.pdf

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1、催化裂化装置富气压缩机组汽轮机结垢原因与解决措施杨振东李戈梁晓玲(呼和浩特石化公司，内蒙古呼和浩特010070)摘要：催化裂化装置是我国炼油工业获取经济效益的主要生产装置，在原料产品市场日益国际化的前提下，长周期运行成为炼化企业的研究重点。在催化裂化装置的非计划停工中因素中，机组故障占有很大比重。结合呼和浩特石化公司催化裂化装置的具体情况，阐述了结垢对催化裂化蒸汽轮机运行的影响，对结垢的原因进行了分析和讨论，并提出了具体的处理对策。关键词：蒸汽轮机：结垢；蒸汽品质；呼石化280万吨侔重油催化裂化装置富气压缩机组由离心式压缩机及背压式汽轮机组成。压缩机为2MCL多级水平剖分型系列。汽轮

2、机NC,40／32型多级背压式。自2012年10月投产运行，开工运行后一年后富气压缩机工作效率明显降低。汽轮机转速无法提高，进汽量明显降低，汽轮机做功下降，富气压缩能力下降，机组贴近喘振线附近工作，无法降低反应压力，导致反应低差压甚至负差压操作，对反再系统造成严重威胁，随时都有切进料的危险。1蒸汽轮机结垢的现象及影响从2013年10月开始富气压缩机工况变差，表现为：1．1汽轮机调速汽门从58％逐渐至全开。1．2汽轮机吃汽量降低，调速汽门全开后，进汽量由平均95t／}I下降为平均70t／h左右。1．3汽轮机转速运行由调速汽门为70％时的7000rpm逐渐下降至调速汽门全开转速为5800

3、—6200rpm左右。1．4汽轮机出口蒸汽压力变大，蒸汽温度也相应升高。1．5汽轮机的轴振动频繁高报。1．6压缩机压缩能力下降，不能满足反应压力的要求。2结垢成份分析2014年7月10日车间对汽轮机进行了停机检查、维修，解体后发现汽轮机进汽喷嘴格栅以及最末两级动叶静叶片上附着有大量白色硬物，转子的整体颜色呈褐红色，使流道变小近20％(两叶片间距5mm左右，盐垢近lmm)。对转子进汽喷嘴格栅和两级动叶静叶用水枪冲洗后，转子叶片、隔板露出了金属本色，对冲洗水样分析数据：结垢物质外观呈炭白色，PH值为11．53，Na+为58．82mg／L，C032一为27．1mg／L，HC03一为29．7

4、mg／L，M92+为O．002mg／L，Ca2+为0mg／l，Fe”为0．043mg／L，P04”0．5mg，L，SiO，2。为1．5mg／L，C1一为4．0mg／L，S042-为4．16Mg／L。分析可知结垢物成份应为可溶性的Na2SO一，Na：CO，，NaCl，Na：SiO，等。3结垢原因分析分析汽轮机的运行参数可知，致使汽轮机结垢的主要原因是：过热中压蒸汽携带较多的盐类和其它杂质，通过汽轮机时，进汽喷嘴格栅和动静叶流道的金属表面会形成一层氧化膜，吸附能力较强，盐类和杂质会停留下来析出成垢层o。汽包的炉水中含有较多的可溶性盐类及悬浮物，随着蒸汽的不断产生，炉水逐渐浓缩，炉水含盐量

5、、碱度逐渐增加，大量化学胶体粒子上升到汽水分离表面，炉水蒸发会产生微小气泡，由于表面张力的缘故不易破碎，相互之间难以结合，气泡逐渐变大，最终聚集在汽水分离界面上，形成泡沫层，引起蒸汽携带雾沫和汽水共沸，致使饱和蒸汽中含有较多的水分、盐类和其它杂质，当饱和蒸汽进入蒸汽过热炉和余热锅炉过热后，蒸汽温度不断升高，超过对应的饱和蒸汽温度o。蒸汽携带的水分被逐渐蒸发，析出的结晶盐和高浓度盐液，随过热蒸汽进入汽轮机，高速通过喷嘴格栅、动静叶和蒸汽流道。蒸汽经做功后降温降压，使得更多的盐析出，并附着在在汽轮机流道的所有构件。4蒸汽品质的影响因素及控制措施4．1影响蒸汽品质的因素蒸汽中盐份主要来自干

6、：1．饱和蒸汽中带有含有盐份的炉水水滴；2．可溶性盐类可溶于蒸汽。但对于中压汽包，蒸汽品质差主要是由于蒸汽带水造成的u。影响蒸汽带水的主要因素有：4．1．1汽包液位控制不合理致使蒸汽品质恶化。汽包液位越高，汽水在分离沉降时空间越小。在产汽过程中，重力使蒸汽携带的水滴下落。液位太高，蒸汽携带的水滴由于沉降空间不足而不易下落，易被蒸汽所携带。液位太高严重影响汽水分离效果，使蒸汽品质的恶化o。液位太低，连续排污失效，汽水分离界面上的可溶性盐类及悬浮物，不能排出致使蒸汽携带大量可溶性盐类及悬浮物，致使蒸汽品质恶化。4．112汽包压力控制不稳定致使蒸汽品质恶化。汽包压力越高，蒸汽压力越高，饱和

7、水的表面张力越小，水膜易被破碎为细小水滴，使产生的饱和蒸汽与水的密度差越小，汽包内汽水分离越困难，蒸汽携带水滴的能力增强，蒸汽更易带水带盐。汽包压力急剧波动会导致过热蒸汽带水，当汽包压力骤降时产生汽水共沸，产汽量大，蒸汽线速高，过热蒸汽携带大量水滴，严重时产生水冲，导致汽轮机事故。4．1．3汽包超负荷致使蒸汽品质恶化。汽包负荷增加，蒸汽线速增大，带水能力增强。4．1．4汽包炉水含盐量超标致使蒸汽品质恶化。加药不均匀、排污不及时使炉水中含盐量增加，增加到某一