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重油催化裂化裝置煙機(jī)結(jié)垢預(yù)防及在線清垢

2018-12-07 09:03李鳳宇
設(shè)備管理與維修 2018年11期
關(guān)鍵詞:單管煙機(jī)輪盤

李鳳宇

(大慶煉化公司煉油一廠,黑龍江大慶 163411)

0 引言

煙機(jī)結(jié)垢一直嚴(yán)重威脅催化裝置的安全長周期生產(chǎn)。一套重油催化裂化裝置在防止煙機(jī)結(jié)垢和在線處理煙機(jī)結(jié)垢方面總結(jié)出了自己一套切實(shí)可行的方案,煙機(jī)自2013年9月運(yùn)行至今,煙氣輪機(jī)檢修為4臺(tái)次,基本實(shí)現(xiàn)了煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的根本性措施都是必要條件,三旋效率提高、煙機(jī)抗結(jié)垢能力增強(qiáng)、在線處置方法完善,都為煙機(jī)長周期運(yùn)行提供了保障和技術(shù)支持。

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1 煙機(jī)改造

1.1 動(dòng)靜葉片、動(dòng)靜葉襯環(huán)流道內(nèi)表面毫克能光整技術(shù)處理

運(yùn)用毫克能技術(shù)對(duì)金屬零部件進(jìn)行處理。經(jīng)過檢測,表面粗糙度達(dá)到Ra=0.02 μm(鏡面水平),硬度提高了20% 以上。新加工靜葉襯環(huán)和動(dòng)葉襯環(huán),以提高配件表面光潔度,使催化劑更不容易在設(shè)備表面堆積結(jié)垢。

1.2 采用輪盤冷卻新結(jié)構(gòu)

輪盤采用新結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻,如圖1所示轉(zhuǎn)子前側(cè)安裝了蜂窩密封環(huán),輪盤設(shè)7個(gè)圓形導(dǎo)流孔。其作用為強(qiáng)制改變冷卻蒸汽流向,在與靜葉組蜂窩密封共同作用下,大大減少了經(jīng)過動(dòng)葉片的蒸汽,消除動(dòng)葉根部由蒸汽引起渦流造成的沖蝕,同時(shí)減少流場干擾。

女人來得最晚,被介紹的時(shí)候,坐正首的一個(gè)黑臉男人笑著說知道她。女人很驚詫,說您是哪位呀,怎么知道我?女人以為這個(gè)男人曾經(jīng)是她的患者也說不定,就沒在意??赡侨私又f我叫田連民,道外區(qū)的稅收員。

1.3 動(dòng)、靜葉型采用高效彎扭復(fù)合葉型

新型馬刀式動(dòng)葉片提高轉(zhuǎn)子的氣動(dòng)效率,增加做功能力,同時(shí)由于流線設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn),更符合空氣動(dòng)力學(xué)原理,對(duì)防止催化劑堆積結(jié)垢也起到了一定的作用,圖2為馬刀形新式動(dòng)葉片。

圖1 新式輪盤密封結(jié)構(gòu)

1.4 采用帶有導(dǎo)流板高效排氣機(jī)殼

對(duì)于和煙氣輪機(jī)類似的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力透平,一般都采用無導(dǎo)流板的長擴(kuò)壓段。但是煙機(jī)的懸臂結(jié)構(gòu)限制,在軸向不方便采用長的軸向擴(kuò)壓段,且煙氣輪機(jī)的級(jí)焓降一般比燃?xì)廨啓C(jī)大,為了減小排氣機(jī)殼的擴(kuò)壓損失,應(yīng)用了帶有導(dǎo)流板高效排氣機(jī)殼,減小排氣機(jī)殼的擴(kuò)壓損失,用以提高煙機(jī)的效率。本次改造對(duì)現(xiàn)有殼體進(jìn)行改進(jìn),增設(shè)16件高效導(dǎo)流支承板,采用高效導(dǎo)流支承板貢獻(xiàn)的功率約為80 kW。

圖2 馬刀葉形

2 三旋改造

因?yàn)橄嚓P(guān)理論已證明l0范數(shù)上的最優(yōu)化問題為NP-hard問題,進(jìn)而該問題可轉(zhuǎn)化為l1范數(shù)上的最優(yōu)化問題進(jìn)行求解。求解稀疏表示系數(shù)存在一定誤差,如果θ≥0,使得不等式|Bα-φ(y)||2≤θ成立,則可以找到δ≥0,使得不等式|BTBα-BTφ(y)||2≤δ成立(已知定理)。最終式⑵可轉(zhuǎn)化為:

例2原文是負(fù)載中國文化的句子。對(duì)照參考譯文,我們不難發(fā)現(xiàn)學(xué)生譯文1的主語部分冠詞“the”被漏用。學(xué)生譯文1和譯文2對(duì)文化負(fù)載詞匯“元宵”均沒有進(jìn)行解釋性的注解翻譯?!盎簟币辉~的翻譯在學(xué)生譯文1中被簡單地翻譯為“l(fā)anterns”。英漢兩種語言都是兩種文化的載體,文化負(fù)載詞匯體現(xiàn)英漢兩種不同文化的特征,因此翻譯諸如“元宵”、“花燈”譯者需要考慮譯文的全面性。而學(xué)生譯文1和譯文2由于學(xué)生的省略簡化、過度簡化導(dǎo)致譯文信息不全,無法有效地讓目的語中的讀者了解中國特有食品和照明工具。

問卷從6個(gè)維度(職業(yè)認(rèn)識(shí)、情感、技能、期望、意志、價(jià)值觀)來調(diào)查,包含34道題。前12題涉及調(diào)查對(duì)象基本情況,包括年齡、職稱、工作時(shí)間、工資待遇等;后22題涉及醫(yī)護(hù)工作者的職業(yè)認(rèn)同情況,各維度包含3~4道題。題目答案采用李克特五點(diǎn)量表形態(tài),計(jì)分 1、2、3、4、5分,分?jǐn)?shù)越高表示職業(yè)認(rèn)同程度越高(反向題要變?yōu)檎蝾}再進(jìn)行計(jì)分),并運(yùn)用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。最后,對(duì)醫(yī)護(hù)工作者進(jìn)行訪談。根據(jù)實(shí)際情況對(duì)訪談?lì)}目進(jìn)行調(diào)整,對(duì)訪談內(nèi)容進(jìn)行筆錄,與每位醫(yī)護(hù)工作者訪談時(shí)間為20~30分鐘。

這一除垢方法的主要依據(jù)是利用煙機(jī)葉片上的垢物與葉片具有不同的膨脹系數(shù),當(dāng)煙機(jī)從較高溫度較快降至較低溫度時(shí),由于兩者膨脹系數(shù)差異,垢物會(huì)從葉片上剝離隨煙氣排出,從而保證轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡,延長煙機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。更為重要的是除垢操作總結(jié)出的方法,將為以后同類情況的煙機(jī)處置提供寶貴經(jīng)驗(yàn),在面對(duì)煙機(jī)結(jié)垢沒有較好的在線處理方法情況下,更顯珍貴。

圖3 新舊單管結(jié)構(gòu)對(duì)比

圖4 改造前后結(jié)垢情況對(duì)比

新三旋分離單元投用后,從2013年9月一直平穩(wěn)運(yùn)行至2015年9月。三旋壓降在(9~11)kPa波動(dòng)。期間煙機(jī)一直運(yùn)行平穩(wěn),2015年1月,煙機(jī)運(yùn)行12 000 h后打開,動(dòng)靜葉結(jié)垢輕微,只是在停機(jī)時(shí)圍帶脫落的垢片與動(dòng)葉頂發(fā)生剮蹭。2015年裝置檢修三旋打開后發(fā)現(xiàn)單管排塵口有少量的薄薄的軟垢,凈化風(fēng)即可輕松吹落。2016年裝置檢修中三旋情況與2015年基本相同。

3 在線清垢措施

(1)煙機(jī)振動(dòng)上升至50 μm以上,入口調(diào)節(jié)蝶閥逐漸關(guān)小,最終關(guān)至35%。

單管數(shù)量降低后減少2排單管變成15排。為進(jìn)一步改善單管排塵效果,減少因間距過小造成的相互返混影響,將單管間距由原來的600 mm提高至 650 mm,同時(shí)最底層單管入口中心較原來提高 500 mm,更有利于底部單管避開高濃度區(qū)

如圖3所示的新型單管排塵口與老式排塵口在結(jié)構(gòu)上有較大區(qū)別,排塵出口不易結(jié)垢,綜合考慮后,在三旋特定的兩相流場中,具有一定錐角的單管排塵錐體有細(xì)粉掛壁和催化劑微粒結(jié)垢的傾向。三旋效率底下而且形成的竄流返混現(xiàn)象加速了臥式單管結(jié)垢堵死速度。

3.1 具體除垢方法

一套重油催化裂化裝置車間,因?yàn)榻Y(jié)垢的原因,煙氣輪機(jī)振動(dòng)歷年來多次出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象,煙氣輪機(jī)前振最高可達(dá)61μm,殼體振動(dòng)最大可達(dá)11 mm/s。機(jī)組在線及離線頻譜顯示,機(jī)組轉(zhuǎn)頻加大,轉(zhuǎn)子出現(xiàn)動(dòng)平衡被破壞,轉(zhuǎn)子動(dòng)葉片出現(xiàn)結(jié)垢,機(jī)組時(shí)刻面臨停機(jī)檢修的危險(xiǎn),經(jīng)的車間摸索實(shí)踐,為了保持煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行,車間總結(jié)出了一套有效的在線蒸汽除垢方法。先后多次蒸汽除垢,取得了極為理想的效果,振動(dòng)值均恢復(fù)至煙氣輪機(jī)開機(jī)時(shí)振動(dòng)數(shù)值,前振 43 μm、后振 30 μm、殼體水平 2.5 mm/s,避免了因煙機(jī)結(jié)垢而造成的非計(jì)劃停機(jī)。

改造在利用原有三旋筒體的前提下,采用新型PHT-III250型單管,將單管傾斜度由20°提高至25°。PHT-III250型為單錐排塵結(jié)構(gòu),防結(jié)垢及堵塞效果優(yōu)于雙錐結(jié)構(gòu),不會(huì)存在二次流的干擾。因單管處理能力提高,分離單元單管數(shù)量由170根降到140根,可改善氣流及壓力分布不均的情況,進(jìn)一步增強(qiáng)防結(jié)垢和自排塵能力。

矽卡巖型礦圍巖蝕變主要為矽卡巖化,形成鈣鋁石榴石及透輝石矽卡巖、透輝石榴矽卡巖等,呈條帶狀分布于巖體外接觸帶上,同時(shí)伴有碳酸鹽化,與銅礦體關(guān)系密切,并伴有磁鐵礦化、孔雀石化。

(2)機(jī)組穩(wěn)定無明顯波動(dòng),逐漸開大輪盤冷卻蒸汽控制閥,蒸汽流量控制在2.5 t/h,使輪盤溫度降至290℃,持續(xù)大流量給汽5 min,此過程中密切觀察機(jī)組軸系其他各工藝及機(jī)械參數(shù)無明顯波動(dòng)(若有明顯變化及時(shí)關(guān)小蒸汽控制閥),5 min后輪盤冷卻蒸汽流量控制回正常數(shù)值0.6 t/h。

(3)同上步驟一致,繼續(xù)進(jìn)行冷卻、吹掃,待兩次重復(fù)本過程(此過程中,主風(fēng)機(jī)崗位助手一直在現(xiàn)場進(jìn)行殼體測振工作,有異常情況及時(shí)反饋)后輪盤冷卻蒸汽流量恢復(fù)正??刂?。

(4)恢復(fù)正常控制后,觀察機(jī)組振動(dòng)情況,如若恢復(fù)至正常振動(dòng)值,1 h后煙機(jī)入口調(diào)節(jié)蝶閥開至60%。

(5)繼續(xù)觀察2 h,煙氣輪機(jī)振動(dòng)、殼體振動(dòng)沒有異常情況,煙機(jī)入口調(diào)節(jié)蝶閥開至100%。

通過實(shí)踐可知,輪盤冷卻蒸汽流量增加后,輪盤溫度隨之下降,由于煙機(jī)葉片工作環(huán)境發(fā)生變化,促使葉片上附著的垢片脫落,煙機(jī)動(dòng)平衡隨之向好的方向改善,煙機(jī)振動(dòng)值隨后發(fā)生變化,逐漸恢復(fù)至正常值。

此做法為煙氣輪機(jī)不停機(jī)處理結(jié)垢問題,提供了真實(shí)有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),避免了煙機(jī)因?yàn)檩p微結(jié)垢就要停機(jī),每一次主備機(jī)切換耗及煙機(jī)檢修按3 d計(jì)算,將耗電63.2萬kW·h,每kW·h電按0.7元人民幣計(jì)算,機(jī)組將節(jié)省電費(fèi)44.24萬元人民幣,這其中不包括檢修和材料費(fèi)用,當(dāng)然還有裝置降量生產(chǎn)造成的更大的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)論

通過煙機(jī)改造措施,解決了催化劑在圍帶結(jié)垢問題,及蒸汽對(duì)煙機(jī)流場的干擾。通過三旋改造的實(shí)施,極大減緩三級(jí)旋風(fēng)分離器單管的堵塞速度,使其保持高效運(yùn)行。2項(xiàng)技術(shù)改造為煙機(jī)自身抗結(jié)垢方面做出了顯著的貢獻(xiàn)。車間于2016年7月至8月進(jìn)行了裝置檢修,煙機(jī)運(yùn)行350 d,間隔8400 h,裝置計(jì)劃檢修煙機(jī)解體檢查發(fā)現(xiàn)動(dòng)靜葉片輕微結(jié)垢,動(dòng)葉及圍帶處無結(jié)垢,動(dòng)葉的葉根榫齒處和輪盤處無沖蝕,其他部件完好。

在線清垢方法的實(shí)施,為以后煙氣輪機(jī)長周期運(yùn)行提供了有效的保障措施,在當(dāng)下催化裂化行業(yè)面對(duì)煙機(jī)結(jié)垢還沒有成熟有效的在線處理方法的情況下,此項(xiàng)措施顯得尤為珍貴。

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