王雪嬌

摘要：大慶石化公司煉油廠延遲焦化裝置使用凝汽式富氣壓縮機(jī)，由于汽輪機(jī)負(fù)荷余量小和蒸汽品質(zhì)下降等原因，汽輪機(jī)氣閥全開(kāi)并開(kāi)始出現(xiàn)丟失轉(zhuǎn)數(shù)現(xiàn)象，機(jī)組工作效率下降。在不停工的情況下，裝置通過(guò)使用飽和蒸汽在線清洗的方法，有效解決了汽輪機(jī)結(jié)鹽問(wèn)題，提高了設(shè)備運(yùn)行效率，保證了安全生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī);結(jié)鹽;在線清洗

1.前言

大慶石化公司煉油廠延遲焦化車間富氣壓縮機(jī)C1501汽輪機(jī)輪室壓力正常生產(chǎn)時(shí)壓力值為1.1MPa，蒸汽耗量6.5t/h左右。由于受到中壓蒸汽品質(zhì)影響，自2018年開(kāi)工后汽輪機(jī)葉片出現(xiàn)結(jié)鹽現(xiàn)象，至2019年2月，輪室壓力已經(jīng)由正常的1.1MPa逐步上升到1.3MPa，調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度由75%逐步上升到100%，汽輪機(jī)在此工況下運(yùn)行已失去調(diào)節(jié)能力，開(kāi)始出現(xiàn)丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，安全生產(chǎn)無(wú)法得到保障。因此，裝置針對(duì)汽輪機(jī)結(jié)鹽情況提出進(jìn)行在線飽和蒸汽清洗。

2.汽輪機(jī)結(jié)鹽在線清洗方案

首先試驗(yàn)壓縮機(jī)入口放火炬閥，給定5%開(kāi)度，現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)觀察確定該閥門開(kāi)關(guān)靈活。然后用壓縮機(jī)入口放火炬閥及出口放火炬閥控制分餾塔壓力，逐步降低機(jī)組轉(zhuǎn)速，保證壓縮機(jī)不發(fā)生喘振。當(dāng)轉(zhuǎn)速降至8500 rpm時(shí)停氣壓機(jī)。關(guān)閉3.5MPa蒸汽管網(wǎng)至壓縮機(jī)閥門，打開(kāi)壓縮機(jī)3.5MPa蒸汽廠房?jī)?nèi)高點(diǎn)放空和兩處低點(diǎn)排凝。停機(jī)期間機(jī)組始終保持盤車，自然降溫2h。到達(dá)時(shí)間后，操作工打開(kāi)速關(guān)閥，儀表工給信號(hào)，打開(kāi)汽輪機(jī)調(diào)節(jié)氣閥;自室內(nèi)3.5MPa蒸汽廠房?jī)?nèi)低點(diǎn)排凝接蒸汽膠帶處向機(jī)體注蒸汽1h;自室內(nèi)3.5MPa蒸汽廠房?jī)?nèi)低點(diǎn)排凝接蒸汽膠帶處向機(jī)體注裝置飽和蒸汽3h并檢測(cè)排水鈉離子和鈣離子。數(shù)值恒定時(shí)，結(jié)束清洗，起步開(kāi)機(jī)。

3.汽輪機(jī)清洗過(guò)程

3.1機(jī)組停車

6時(shí)氣壓機(jī)開(kāi)始降轉(zhuǎn)速，6時(shí)30分氣壓機(jī)開(kāi)始降轉(zhuǎn)速至8500rpm，富氣入口放火炬閥開(kāi)，控制分餾系統(tǒng)壓力平穩(wěn)，6時(shí)40分氣壓機(jī)停機(jī)，停中間冷卻器循環(huán)水及潤(rùn)滑油冷器器循環(huán)水，監(jiān)控中間分液罐及凝汽器液位，啟動(dòng)電動(dòng)盤車，每15秒盤車一次。

3.2清洗前降溫

停機(jī)后，3.5MPa蒸汽改出機(jī)體，開(kāi)大凝汽器冷卻水，機(jī)組進(jìn)入自然冷卻階段。8時(shí)45分，機(jī)體溫度由366℃自然降溫至240℃，投用速關(guān)閥，儀表給信號(hào)打開(kāi)調(diào)節(jié)氣閥，進(jìn)1.0MPa蒸汽幫助機(jī)組快速降溫;10時(shí)，機(jī)體溫度蒸汽降溫至200℃，達(dá)到清洗前目標(biāo)溫度。

3.3清洗過(guò)程

由汽輪機(jī)3.5MPa蒸汽放空向機(jī)體內(nèi)注飽和蒸汽，利用飽和蒸汽對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行清洗，同時(shí)由凝汽器液位計(jì)放空處采樣20分鐘分析一次。對(duì)樣品進(jìn)行Na離子和Ca離子含量分析。14時(shí)，引3.5MPa蒸汽至壓縮機(jī)暖管，投用抽氣器建立真空度，準(zhǔn)備開(kāi)機(jī)。15時(shí)，啟動(dòng)氣輪機(jī)，控制氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速1000rpm，繼續(xù)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)行低轉(zhuǎn)速清洗。15時(shí)50分，時(shí)汽輪機(jī)清洗完畢，氣壓機(jī)開(kāi)始升速，16時(shí)30分打開(kāi)二級(jí)出口閥將富氣并入穩(wěn)定系統(tǒng)，裝置生產(chǎn)逐漸恢復(fù)正常。17時(shí)30分氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速升至正常轉(zhuǎn)速9800rpm，輪室壓力1.0MPa，二次油壓0.37MPa，調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度75%。

3.4機(jī)組狀態(tài)

在汽輪機(jī)在線清洗期間，同時(shí)對(duì)機(jī)組的振值、軸位移和相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。在此次清洗過(guò)程中，汽輪機(jī)及壓縮機(jī)軸振動(dòng)沒(méi)有出現(xiàn)大的波動(dòng)，只有在汽輪機(jī)沖臨界轉(zhuǎn)速（5030rpm）時(shí)出現(xiàn)較大波動(dòng)，但壓縮機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。（趨勢(shì)見(jiàn)附圖1）

機(jī)組在低轉(zhuǎn)速1000rpm的清洗過(guò)程中，干氣密封泄漏量正常變化，軸振動(dòng)和軸位移都沒(méi)有發(fā)生較大的波動(dòng)，數(shù)值都在正常生產(chǎn)中波動(dòng)的范圍之內(nèi)，從飽和蒸汽進(jìn)行采樣分析可以判斷，在此次降溫清洗過(guò)程中汽輪機(jī)葉輪結(jié)鹽物沒(méi)有成塊脫落的現(xiàn)象，整個(gè)清洗過(guò)程中機(jī)組運(yùn)行比較平穩(wěn)。

4.汽輪機(jī)清洗效果分析

在汽輪機(jī)清洗整個(gè)過(guò)程中，汽輪機(jī)出入口蒸汽壓力變化不大，蒸汽在升、降溫過(guò)程中，溫度波動(dòng)較小，汽閥開(kāi)度和輪室壓力隨汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速變化而變化。在機(jī)組轉(zhuǎn)速提升后，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸恢復(fù)到9500r/min，其他各參數(shù)隨汽輪機(jī)入口蒸汽溫度的變化有較小的波動(dòng)，但各參數(shù)趨于穩(wěn)定。蒸汽耗量穩(wěn)定在6.5t/h，輪室壓力穩(wěn)定在1.0MPa左右，調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度穩(wěn)定在75%左右。汽輪機(jī)清洗前后各參數(shù)變化參見(jiàn)下圖。

從上圖各參數(shù)的變化趨勢(shì)可以看出，此次在線清洗效果比較明顯，輪室壓力從1.3MPa降至1.0MPa調(diào)節(jié)氣閥開(kāi)度從清洗前的100%降至75%。

5.汽輪機(jī)結(jié)鹽組份分析

清洗過(guò)程中，對(duì)汽輪機(jī)蒸汽飽和蒸汽的鈉離子含量和鈣離子含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)清洗前、后數(shù)據(jù)及進(jìn)行分析比較。根據(jù)各種參數(shù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析清洗效果和汽輪機(jī)結(jié)鹽的組份。下表（表1）為汽輪機(jī)清洗前后飽和蒸汽Na濃度和Ca濃度分析：

從上表可以看出鈉離子在清洗前和清洗過(guò)程中發(fā)生較大變化，在清洗后期鈉離子含量減少較為明顯。說(shuō)明飽和蒸汽清洗對(duì)鈉鹽清洗效果更加明顯。

6.結(jié)論分析

根據(jù)上述分析結(jié)果可以看出，此次在線清洗效果較為明顯，但是從各參數(shù)變化趨勢(shì)可以看出，由于飽和蒸汽流量和壓力以及蒸汽溫度影響的限制，此次清洗并不徹底，汽輪機(jī)葉輪結(jié)鹽仍有部分未清洗下來(lái)，應(yīng)該是清洗時(shí)間不充足還有飽和蒸汽的飽和度不夠所致。清洗飽和蒸汽的最佳狀態(tài)應(yīng)該是剛剛達(dá)到飽和為宜。從汽輪機(jī)出口飽和蒸汽各種組份分析結(jié)果判斷，汽輪機(jī)結(jié)鹽多為鈉鹽且含有少量鈣鹽，本次清洗嘗試對(duì)此類鈉鹽及鈣鹽結(jié)垢的情況有明顯效果。

7.改進(jìn)建議

（1）本次清洗采取汽輪機(jī)3.5MPa蒸汽管線閥門關(guān)閉后機(jī)體自然降溫，時(shí)間稍長(zhǎng)且降溫效果不好，下次清洗時(shí)應(yīng)在機(jī)體降至280℃左右時(shí)即嘗試通入1.0MPa蒸汽，為延長(zhǎng)有效清洗時(shí)間提供條件。

（2）清洗蒸汽本次采用了飽和狀態(tài)的1.0MPa蒸汽，但由于延遲焦化裝置自身沒(méi)有調(diào)節(jié)清洗蒸汽溫度的手段，飽和度控制不理想，間接影響了清洗效果，建議下次嘗試使用裝置蒸汽伴熱回水，其飽和度更高，清洗效果會(huì)更理想。

（3）清洗蒸汽冷凝水中鈣離子和鈉離子的分析未能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，給清洗工作判斷效果、調(diào)整方案都造成了延遲，下次清洗建議使用電導(dǎo)率現(xiàn)場(chǎng)在線分析，根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果及時(shí)掌握清洗效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫 博，張艷霞，李 強(qiáng)《加氫裂化裝置汽輪機(jī)在線清洗技術(shù)探討》煉油與化工，2011

[2]瞿 濱 《延遲焦化裝置技術(shù)問(wèn)答》