楊振東 李戈 梁曉玲（呼和浩特石化公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070）

呼石化280萬噸/年重油催化裂化裝置富氣壓縮機組由離心式壓縮機及背壓式汽輪機組成。壓縮機為2MCL多級水平剖分型系列。汽輪機NG40/32型多級背壓式。自2012年10月投產(chǎn)運行，開工運行后一年后富氣壓縮機工作效率明顯降低。汽輪機轉(zhuǎn)速無法提高，進(jìn)汽量明顯降低，汽輪機做功下降，富氣壓縮能力下降，機組貼近喘振線附近工作，無法降低反應(yīng)壓力，導(dǎo)致反應(yīng)低差壓甚至負(fù)差壓操作，對反再系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅，隨時都有切進(jìn)料的危險。

1 蒸汽輪機結(jié)垢的現(xiàn)象及影響

從2013年10月開始富氣壓縮機工況變差,表現(xiàn)為:

1.1 汽輪機調(diào)速汽門從58%逐漸至全開。

1.2 汽輪機吃汽量降低，調(diào)速汽門全開后，進(jìn)汽量由平均95t/h下降為平均70t/h左右。

1.3 汽輪機轉(zhuǎn)速運行由調(diào)速汽門為70%時的7000rpm逐漸下降至調(diào)速汽門全開轉(zhuǎn)速為5800—6200rpm左右。

1.4 汽輪機出口蒸汽壓力變大,蒸汽溫度也相應(yīng)升高。

1.5 汽輪機的軸振動頻繁高報。

1.6 壓縮機壓縮能力下降，不能滿足反應(yīng)壓力的要求。

2 結(jié)垢成份分析

2014年7月10日車間對汽輪機進(jìn)行了停機檢查、維修，解體后發(fā)現(xiàn)汽輪機進(jìn)汽噴嘴格柵以及最末兩級動葉靜葉片上附著有大量白色硬物，轉(zhuǎn)子的整體顏色呈褐紅色，使流道變小近20%(兩葉片間距5mm左右,鹽垢近1mm)。對轉(zhuǎn)子進(jìn)汽噴嘴格柵和兩級動葉靜葉用水槍沖洗后，轉(zhuǎn)子葉片、隔板露出了金屬本色，對沖洗水樣分析數(shù)據(jù):結(jié)垢物質(zhì)外觀呈炭白色,PH值為11.53，Na+為 58.82mg/L，CO32-為 27.1 mg/L，HCO3-為 29.7mg/L，Mg2+為0.002 mg/L，Ca2+為0 mg/l，F(xiàn)e3+為0.043 mg/L，PO43-0.5 mg/L，SiO32-為1.5 mg/L，Cl-為4.0 mg/L，SO42-為4.16Mg/L。分析可知結(jié)垢物成份應(yīng)為可溶性的 Na2SO4，Na2CO3，NaCl，Na2SiO3等。

3 結(jié)垢原因分析

分析汽輪機的運行參數(shù)可知，致使汽輪機結(jié)垢的主要原因是:過熱中壓蒸汽攜帶較多的鹽類和其它雜質(zhì)，通過汽輪機時，進(jìn)汽噴嘴格柵和動靜葉流道的金屬表面會形成一層氧化膜，吸附能力較強，鹽類和雜質(zhì)會停留下來析出成垢層[]。

汽包的爐水中含有較多的可溶性鹽類及懸浮物，隨著蒸汽的不斷產(chǎn)生，爐水逐漸濃縮，爐水含鹽量、堿度逐漸增加，大量化學(xué)膠體粒子上升到汽水分離表面，爐水蒸發(fā)會產(chǎn)生微小氣泡，由于表面張力的緣故不易破碎，相互之間難以結(jié)合，氣泡逐漸變大，最終聚集在汽水分離界面上，形成泡沫層，引起蒸汽攜帶霧沫和汽水共沸，致使飽和蒸汽中含有較多的水分、鹽類和其它雜質(zhì)，當(dāng)飽和蒸汽進(jìn)入蒸汽過熱爐和余熱鍋爐過熱后，蒸汽溫度不斷升高，超過對應(yīng)的飽和蒸汽溫度[]。蒸汽攜帶的水分被逐漸蒸發(fā)，析出的結(jié)晶鹽和高濃度鹽液，隨過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機，高速通過噴嘴格柵、動靜葉和蒸汽流道。蒸汽經(jīng)做功后降溫降壓，使得更多的鹽析出，并附著在在汽輪機流道的所有構(gòu)件。

4 蒸汽品質(zhì)的影響因素及控制措施

4.1 影響蒸汽品質(zhì)的因素

蒸汽中鹽份主要來自于:1.飽和蒸汽中帶有含有鹽份的爐水水滴；2.可溶性鹽類可溶于蒸汽。但對于中壓汽包,蒸汽品質(zhì)差主要是由于蒸汽帶水造成的[]。

影響蒸汽帶水的主要因素有:

4.1.1 汽包液位控制不合理致使蒸汽品質(zhì)惡化。汽包液位越高，汽水在分離沉降時空間越小。在產(chǎn)汽過程中，重力使蒸汽攜帶的水滴下落。液位太高，蒸汽攜帶的水滴由于沉降空間不足而不易下落，易被蒸汽所攜帶。液位太高嚴(yán)重影響汽水分離效果，使蒸汽品質(zhì)的惡化[]。液位太低，連續(xù)排污失效，汽水分離界面上的可溶性鹽類及懸浮物，不能排出致使蒸汽攜帶大量可溶性鹽類及懸浮物，致使蒸汽品質(zhì)惡化。

4.1.2 汽包壓力控制不穩(wěn)定致使蒸汽品質(zhì)惡化。汽包壓力越高，蒸汽壓力越高，飽和水的表面張力越小，水膜易被破碎為細(xì)小水滴，使產(chǎn)生的飽和蒸汽與水的密度差越小，汽包內(nèi)汽水分離越困難，蒸汽攜帶水滴的能力增強，蒸汽更易帶水帶鹽。汽包壓力急劇波動會導(dǎo)致過熱蒸汽帶水，當(dāng)汽包壓力驟降時產(chǎn)生汽水共沸，產(chǎn)汽量大，蒸汽線速高，過熱蒸汽攜帶大量水滴，嚴(yán)重時產(chǎn)生水沖，導(dǎo)致汽輪機事故。

4.1.3 汽包超負(fù)荷致使蒸汽品質(zhì)惡化。汽包負(fù)荷增加，蒸汽線速增大，帶水能力增強。

4.1.4 汽包爐水含鹽量超標(biāo)致使蒸汽品質(zhì)惡化。加藥不均勻、排污不及時使?fàn)t水中含鹽量增加，增加到某一值時，蒸汽濕度迅速增加。負(fù)荷愈高，臨界爐水含鹽量愈小[]。

4.1.5 汽包汽水分離裝置機械損壞致使蒸汽品質(zhì)惡化。汽水分離效果差，蒸汽濕度大，含水多。

4.2 控制蒸汽品質(zhì)的措施

4.2.1 調(diào)整各汽包的運行工況,嚴(yán)禁汽包超負(fù)荷、超壓運行；

4.2.2 平穩(wěn)調(diào)整各汽包工況,嚴(yán)禁汽包負(fù)荷和壓力大幅度波動,及時判斷汽包汽水分離裝置是否正常。

4.2.3 在汽包液位正常范圍內(nèi)，保證連續(xù)排污正常，控制低液位，增加汽包的蒸汽空間高度。

4.2.4 確保連續(xù)排污和定期排污正常，降低爐水含鹽量。

5 汽輪機結(jié)垢后不解體在線汽洗處理

在線汽洗技術(shù)，即將低壓飽和蒸汽通過汽輪機入口處高低壓蒸汽聯(lián)通線，并進(jìn)汽輪機入口，在臨界轉(zhuǎn)速一下對汽輪機的流通部分進(jìn)行沖洗。

5.1 清洗原理

汽輪機通流部分積垢分布于汽輪機過熱蒸汽區(qū)域和剛進(jìn)入飽和蒸汽區(qū)域。通流部分積垢中50%是爐水中的鹽份，40%是氧化銅，10%是所攜帶的雜質(zhì)，均能溶解于濕飽和蒸汽中[]。將低壓飽和蒸汽并入汽輪機，經(jīng)過作功后，汽輪機的通流部分葉片都在濕飽和蒸汽區(qū)域工作，鹽垢被沖刷溶解，葉片得到清洗。

5.2 清洗方法

汽輪機轉(zhuǎn)速控制在2000—3000r/min左右，用放空閥控制排汽壓力在0.4—0.5MPa左右，因為是背壓式汽輪機，沖洗時汽輪機的通流部分葉片都在濕飽和蒸汽區(qū)域工作，各級動靜葉片反動度增加，軸向推力增加，有可能使推力軸承過負(fù)荷[]。注意機組軸位移，必要時用反飛動閥控制機組負(fù)荷。通過中壓蒸汽系統(tǒng)對低壓飽和蒸汽溫度進(jìn)行調(diào)整，由于裝置正在運行，溫度不能降的太低，可利用汽輪機入口管線淋冷卻水調(diào)整，在蒸汽降溫和降壓的過程中注意機組運行的狀況、軸系振動、軸向位移和推力軸瓦溫度變化情況，緩慢平穩(wěn)沖洗。

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