崔 哲

（中海石油寧波大榭石化有限公司生產(chǎn)運(yùn)行六部，浙江寧波 315800）

0 引言

主風(fēng)機(jī)組的煙氣輪機(jī)既是催化裂解裝置的重要設(shè)備，也是關(guān)鍵節(jié)能降耗設(shè)備，通過煙氣輪機(jī)（以下簡稱“煙機(jī)”）利用來自再生系統(tǒng)燒焦產(chǎn)生的高溫再生煙氣做功，將再生煙氣的熱能和壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)軸流壓縮風(fēng)機(jī)，為再生系統(tǒng)流化燒焦提供氧氣和動(dòng)力。

該主風(fēng)機(jī)組配置采用電機(jī)和煙氣輪機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)的三機(jī)組形式，如圖1 所示。由于煙機(jī)利用來自再生系統(tǒng)燒焦產(chǎn)生的再生高溫?zé)煔庾龉Γ偕鸁煔鉁囟冗_(dá)690 ℃左右，且為氣-固兩相（攜帶少量催化劑粉塵）、含少量有毒有害氣體（硫化物和一氧化碳）。為保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行，機(jī)組中煙機(jī)的密封效果至關(guān)重要。

1 煙機(jī)密封放空不暢及蝸殼處煙氣泄漏情況

2016 年7 月開工，某催化裂解裝置煙機(jī)運(yùn)行近1 年時(shí)間，煙機(jī)密封放空開始出現(xiàn)不暢現(xiàn)象，煙機(jī)蝸殼處煙氣漏量增大。敲擊放空排凝管線，放空管線末端有黃白色塊狀的結(jié)晶物排出。煙機(jī)密封放空不暢及蝸殼處再生高溫?zé)煔饴┝吭龃?，短期?nèi)對機(jī)組的安穩(wěn)運(yùn)行影響不大，但長時(shí)間容易造成放空管線堵死。放空管線堵死后密封蒸汽在蜂窩密封帶處冷凝，同時(shí)含有催化劑粉塵的煙氣無法排出，兩者經(jīng)過一段時(shí)間的接觸積聚，將導(dǎo)致煙機(jī)密封永久失效，進(jìn)而造成泄漏的煙氣與密封蒸汽進(jìn)入煙機(jī)的軸承箱內(nèi)，導(dǎo)致機(jī)組潤滑油乳化變質(zhì)，且含有催化劑的潤滑油進(jìn)入機(jī)組，對轉(zhuǎn)子、軸瓦等組件產(chǎn)生磨損，加上再生高溫?zé)煔獯罅客饴?，存在損壞儀表線路和煙氣著火等眾多安全隱患問題。

2 煙機(jī)密封放空不暢及蝸殼處煙氣泄漏原因分析

2.1 煙機(jī)密封蒸汽壓力低

圖1 主風(fēng)三機(jī)組配置

為了防止帶有催化劑粉塵的再生高溫?zé)煔鈴妮S伸出端外漏，污染環(huán)境。轉(zhuǎn)子與排氣殼體之間的軸封，采用蜂窩密封帶和蒸汽、壓縮空氣兩組迷宮密封。蒸汽封煙氣，凈化風(fēng)封蒸汽，且控制三者之間壓差，保證煙氣不外泄。

該煙機(jī)密封蒸汽壓力控制在0.035 MPa（g）左右，密封風(fēng)壓力控制在0.065 MPa（g）左右。通過運(yùn)行觀察，煙機(jī)蝸殼處攜帶催化劑粉塵的煙氣泄漏量逐漸增大，及放空管線處催化劑的積聚，說明密封蒸汽對煙氣的密封效果變差，煙機(jī)密封蒸汽的差壓控制偏低，使攜帶催化劑粉塵的煙氣沖過密封泄漏至環(huán)境中。

2.2 煙機(jī)密封放空管線布局不合理

煙機(jī)密封放空管線為DN25，從煙機(jī)南側(cè)密封體接出，經(jīng)過5 個(gè)彎頭最終引至二層平臺(tái)以下放空、排凝。不定期檢查現(xiàn)場放空管線末端有黃白色塊狀的結(jié)晶物排出。

該煙機(jī)蜂窩密封由蜂窩帶和汽封體經(jīng)特殊加工工藝組成一體，將蜂窩密封帶固定在汽封體上，如圖2 和圖3 所示。蜂窩密封帶由六邊形小蜂窩孔組成，當(dāng)氣流經(jīng)過時(shí)，蜂窩孔將氣流分割，分割成若干個(gè)小渦流，渦流對氣流的通過產(chǎn)生強(qiáng)大阻力，從而起到對氣體密封的效果，這說明當(dāng)攜帶催化劑粉塵的煙氣進(jìn)入蜂窩密封帶處時(shí)，在蜂窩孔內(nèi)會(huì)產(chǎn)生較大溫降，此時(shí)該處又存在大量的密封蒸汽，較大的溫降使密封蒸汽冷凝成為小水滴，小水滴與催化劑粉塵長時(shí)間的積聚，形成積灰，初期影響排空的順暢，最終大量積灰結(jié)晶物將堵死密封放空管線。

圖2 蜂窩密封形式

圖3 蜂窩密封帶

2.3 煙機(jī)密封蒸汽溫度、壓力的波動(dòng)

煙機(jī)用的密封蒸汽是由低壓蒸汽管網(wǎng)引出（1.0～1.29 MPa，200～290 ℃），通過差壓控制閥組PDT11101 調(diào)節(jié)后，注入氣封體內(nèi)的蒸汽密封環(huán)。受公用工程低壓蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)與自產(chǎn)過熱蒸汽經(jīng)減溫減壓器并入量波動(dòng)的影響，生產(chǎn)過程中應(yīng)在煙機(jī)密封蒸汽控制閥組處經(jīng)常排凝，以保證密封蒸汽不帶液。機(jī)組開工運(yùn)行正常之后，多側(cè)重于機(jī)組平穩(wěn)操作，在蒸汽系統(tǒng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，未及時(shí)在煙機(jī)密封蒸汽控制閥組處排凝，致使在氣封體處冷凝液聚集，加快了密封體處的積灰，造成煙機(jī)密封放空管線不暢。

2.4 工藝操作的穩(wěn)定性差

煙機(jī)開機(jī)及正常運(yùn)行時(shí)，要求再生煙氣含塵濃度＜150 mg/Nm3，含催化劑顆粒度大于10 μm 的應(yīng)＜3%。經(jīng)DCS 查詢，近4 個(gè)月來，隨著反應(yīng)—再生系統(tǒng)幾次操作波動(dòng)及分餾系統(tǒng)油漿泵的切換，使煙機(jī)入口煙氣含塵濃度出現(xiàn)多次超標(biāo)，具體數(shù)值見表1。因?yàn)槊芊庹羝麎毫τ蔁煓C(jī)動(dòng)葉后的排氣壓力與密封蒸汽壓力的差值控制，密封蒸汽壓力應(yīng)大于煙機(jī)動(dòng)葉后的煙氣排氣壓力，使密封蒸汽進(jìn)入煙氣流道中，以防止煙氣外漏實(shí)現(xiàn)密封煙氣的作用。結(jié)合現(xiàn)場查看密封放空管線及蝸殼處泄漏的煙氣中均含有較多的催化劑粉塵，說明煙機(jī)密封蒸汽差壓控制值偏低，密封蒸汽無法良好封住從煙機(jī)軸端泄漏的煙氣。

3 相關(guān)處理措施

3.1 適當(dāng)提高煙機(jī)密封蒸汽壓力及控制差壓

同時(shí)提高煙機(jī)密封蒸汽及密封風(fēng)的壓力，其中密封風(fēng)的調(diào)節(jié)幅度相對大一點(diǎn)，以增大差壓控制值，通過摸索操作，尋求一個(gè)相對穩(wěn)定且更有效的密封控制點(diǎn)，以確保煙機(jī)長周期安穩(wěn)運(yùn)行。

表1 煙氣含塵濃度超標(biāo)抽樣統(tǒng)計(jì)

3.2 優(yōu)化密封放空管線布局

現(xiàn)煙機(jī)密封放空管線流程的彎頭相對較多，從引出位置到末端放空需經(jīng)過5 個(gè)彎頭，增加了放空阻力。鑒于上述原因，在機(jī)組停機(jī)檢修或者裝置大檢修期間對煙機(jī)密封放空管線重新進(jìn)行配管，減少彎頭使用，縮短放空流程，以減少熱量的損失，降低冷凝速度，使排凝能順利排出。同時(shí)在排凝口增設(shè)“接劑盒”，既方便觀察煙氣泄漏情況，又方便清理沉積的催化劑粉塵。

3.3 提高重視度，加強(qiáng)管理管控

煙機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，每個(gè)運(yùn)行班組應(yīng)定期在煙機(jī)密封蒸汽控制閥組處排凝，加強(qiáng)煙機(jī)密封蒸汽系統(tǒng)的壓力和溫度的監(jiān)控，保證蒸汽品質(zhì)。如有大幅波動(dòng)及時(shí)聯(lián)系調(diào)度，恢復(fù)平穩(wěn)或通過裝置內(nèi)減溫減壓器進(jìn)行調(diào)整，避免蒸汽溫度低出現(xiàn)帶水現(xiàn)象，保證煙機(jī)密封蒸汽和煙機(jī)密封風(fēng)、隔離風(fēng)供給正常，保證進(jìn)入煙機(jī)的密封蒸汽不能積液。煙機(jī)運(yùn)行期間內(nèi)操可定期提高密封蒸汽壓力，或外操到現(xiàn)場手動(dòng)提高密封風(fēng)的壓力對放空管線進(jìn)行反吹，反吹時(shí)間不用太長，可多次反復(fù)反吹。

可適當(dāng)提高密封蒸汽差壓控制值，根據(jù)密封放空管線排出介質(zhì)中所含催化劑粉塵的多少來判斷調(diào)整。

除了以上常規(guī)檢查以外，還應(yīng)重點(diǎn)檢查煙機(jī)蝸殼、軸承處、汽封及油封，看是否存在漏氣、漏油、漏汽現(xiàn)象。每次巡檢時(shí)外操人員對放空管線進(jìn)行敲擊，使管線內(nèi)的積灰盡快排除。嚴(yán)格落實(shí)執(zhí)行崗位責(zé)任制，認(rèn)真檢查并記錄各項(xiàng)操作參數(shù)，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，及時(shí)有效遏制。

部門應(yīng)制定有針對性的培訓(xùn)方案，加強(qiáng)對該崗位相關(guān)人員的培訓(xùn)，并且不定期進(jìn)行崗位練兵考試及桌面推演練習(xí)，以考促學(xué)，提高崗位人員分析問題的全面性和處置問題的準(zhǔn)確性，為機(jī)組安全、穩(wěn)定、長周期的運(yùn)行提供有力保障。

3.4 平穩(wěn)工藝操作，適當(dāng)縮短油漿泵切換的間隔時(shí)間

煙機(jī)正常運(yùn)行中要實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)煙機(jī)的煙氣含塵濃度，通過觀察再生器煙氣出口管道的催化劑粒度分析及大、中、小顆粒的分布，定期分析再生器旋風(fēng)分離器及三旋的分離效果是否良好，保證進(jìn)入煙機(jī)的煙氣含塵濃度及催化劑粒度在控制指標(biāo)之內(nèi)，如有異常及時(shí)采取有效措施。

由于分餾塔底至油漿泵入口閥管線直徑較大（DN600），且水平管線較長，在生產(chǎn)中備用泵的預(yù)熱線較細(xì)（DN25），導(dǎo)致油漿泵在預(yù)熱過程中入口管線中含有催化劑細(xì)粉的油漿不能完全被置換，使催化劑細(xì)粉沉積在泵入口管線中，在定期切換泵的過程中迅速被置換出來。隨著油漿循環(huán)進(jìn)入油漿系統(tǒng)，伴隨著油漿回?zé)掃M(jìn)入反應(yīng)—再生系統(tǒng)，由于管線內(nèi)沉積的這部分催化劑粉塵粒度較小，旋風(fēng)分離器不能有效將其分離，隨著煙氣進(jìn)入煙機(jī)入口管線，導(dǎo)致煙機(jī)入口含塵濃度過高。為此，可適當(dāng)縮短切換泵的時(shí)間，減少催化劑沉積，同時(shí)切換泵時(shí)加大油漿外甩，減少油漿回?zé)挃y帶的催化劑粉塵。

每次進(jìn)行工藝調(diào)整時(shí)，應(yīng)小幅度調(diào)節(jié)，以確保反應(yīng)—再生系統(tǒng)的操作平穩(wěn)。根據(jù)操作參數(shù)摸索調(diào)整小型自動(dòng)加料器的加劑間隔時(shí)間及單次加劑量，保證新鮮催化劑的加劑速度，減少因加劑引起的操作波動(dòng)。嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)組操作指令，將機(jī)組的各項(xiàng)操作參數(shù)控制在正常操作范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

針對煙機(jī)密封放空不暢及蝸殼處煙氣泄漏量增大的原因，在采取相關(guān)解決措施后，通過運(yùn)行觀察一段時(shí)間，均有明顯改善。煙機(jī)密封放空出口未再出現(xiàn)塊狀物，煙機(jī)蝸殼處也只有在提高差壓反吹時(shí)有明顯煙氣飄出。

催化裂解裝置煙機(jī)密封的相關(guān)問題得到有效解決，保證了機(jī)組安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行，同時(shí)為裝置“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”的運(yùn)行保駕護(hù)航。