武汉石化提高烟机能量回收率的几点措施.docx

武汉石化提高烟机能量回收率的几点措施张 玉 龙( 中国石化武汉分公司 ， 湖 北武 汉430082)摘要分 析 了 中 国 石 化 武 汉 分 公 司 催 化 裂 化 装 置 烟 机 能 量 回 收 率 偏 低 的 原 因 ， 并 有 针 对 性 地 实 施 了 处 理 措 施 。 措 施 实 施后 ， 烟 机 能 量 回 收 率 由 92.23% 上 升 到 102.93% 。烟 机 能 量 回 收 回 收 率 措 施关 键 词前 言中国石化武汉分公司 催化裂化能量回收机组 滑阀处泄漏量仍较大 ，影响了能量的回收 。临界流速喷嘴的烟气损失 装 置 的临界流速喷嘴现有两台 ，2.2采 用 的 是 烟 机 - 轴 流 风 机 - 电 动 / 发 电 机 的 三 机 组 配置 ，于 2005 年 5 月 投 用 。 其 中 ，烟 气 轮 机 ( 以 下 简 称 “ 烟 机 ”) 为兰州石化机械 厂 生 产 的 yl -10000 型 烟 机 ，功 率 为 9662kw ， 转 速 为 6000r/min ， 级 数 为 2 ， 进 、 出 口 压 力 ( 绝 ) 分 别 为 0.37mpa 、0.108mpa ， 进 、 出 口 温 度 分 别 为 680 、483 ， 流 量 为 1870m3/min ， 效 率 不 小 于 84% ； 电 机 / 发电 机为南阳防爆集团生产 一 台 孔 径 为65mm ， 一 台 为 55mm 。 本 次 节 能 改 造 ， 该 处 未 作 改动 。 为防止三 旋回收催化剂细粉能力不足 ， 让 这 两 台 喷 嘴 同 时 运 行 ，但烟气跑损较大 。简单调节方法的影响 为了提高烟机的输出 功 率 ， 以往只是简单地增 加入口蝶阀的开度 ， 减 少 双 动 滑 阀 的 开 度 ， 而 一 再 压 力由双动滑阀控制 。 随着主风量及 烧 焦的变化 ，双 动 滑 阀 总 有 1%3% 的 开 度 ，烟 气 的 跑 损 较 大 。2.3的 yfks 710 -4 型 电 机 ， 功 率 为 6300kw ，转 速 为1467r/min ， 额 定 电 压 为 6kv ， 额 定 电 流 697a ， 效 率为 96.6% ； 轴 流 风 机 为 陕 鼓 集 团 的 av 50-16 型 压 缩 机 。由于电机功率远小于轴流风机 需 要 的 轴 功 率 。机组运行初期 就发现有以下不足 ： 烟 机 突 发 故 障 自 保 时 ，电机超负荷后自 保 停 机 ， 反 再 供 风 中 断 ， 装 置 切 断 进 料 ； 烟机做功及能 量 回收率较 低 ， 烟 机 平 均 输 出 功 率 为 7200kw ， 与 设 计 值 9962kw 相 差 较 大 。 机组设计为外输电 ，实 际 消 耗 电 1200kw 。 因 此 ， 要降低装置能耗 ， 就必须提高能量 回 收 机 组 的 运 行 效 率 ，提高能量回收率 。原料油性质的影响 上周期装置原料主要 为 常 低 重 油 ， 掺 部 分 减 压 蜡 油 ，原 料 一 直 较 重 ， 装 置 负 荷 较 低 ， 烟 气 量 严 重 不2.4足 ， 烟机长期低负荷运行 。再 生 压 力 一 直 控 制 在 装置 满 负 荷 时 的 压 力 0.38mpa ( 绝 ) ， 烟 机 蝶 阀 开 度 过小 ( 低 于 35% ) ， 烟机入口压力仅 0.31mpa ( 绝 ) ， 压 降 过 大 ，压 力 损 失 较 大 。 这也影响烟机的能量回收率 。本 周 期 2 号 常 压 开 工 后 ， 装置原料主要为减压 蜡 油 ，掺 部 分 焦 化 蜡油和减压渣油 ， 原 料 较 轻 ， 受 全厂干气平衡的影响 ， 装 置 负 荷 较 低 ， 烟 气 量 严 重 不足 ( 仅 为 设 计 值 的 80%) ，烟机长期低负荷 运 行 。2烟机能量回收率偏低的原因 3提高烟机能量回收率的措施 双动滑阀零点的冷态调校 由于装置正常生产时 ， 高 温 下 滑阀的零部件会 产 生 热 膨 胀 ， 为避免两块阀板咬合后无法 打 开 ， 在 检修时对双动 滑阀的零点进行调校 ， 阀 门 全 关 时 在2.1优 化 操 作 参 数当烟机投入运行以后 ， 必 须 优 化 操 作 ， 以 寻 找3.1 两 块 阀 板 之 间 留 有 约 1520mm 的 间 隙 。热 态 时 间作 者 简 介 ： 张 玉 龙 ， 工 程 师 ，1993 年 毕 业 于 江 苏 石 油 化 工 学 院 石油 化 工 专 业 ， 现 主 要 从 事 设 备 管 理 工 作 。隙 有 所 减 少 ， 但如果留的间隙太大时 ， 烟 气 从 双 动中 外 能 源sino-global energy2008 年 第 13 卷 96 最 合 适 的 操 作 条 件 ， 让烟机的能量回收率达 到 最好 水 平 。 烟机能量回收率与烟机功率和 主 风机所耗功 率 有 关 ，而烟机功率又 与烟气入口温度 、 压 力 、 流 量 有 关 ，见 式 (1) ：独 控 制 ， 用手动将双动滑阀两边 摇 关 ， 直 至 关 不 动为 止 ，其 中 一 边 退 回 3mm 。同 时 将 此 时 的 双 动 滑 阀阀 位 定 为 仪 表 零 位 。然后将一再顶压投 入 分程控 制 ，0 50 控 制 双 动 滑 阀 ，50% 100 控 制 烟 机 蝶阀 。 这样 一来双动滑阀可以做到全关 ， 一 再 顶 压 由 烟 机 蝶 阀 来 控 制 。 仅 此 一 项 ， 烟机回收功率就 提 高600kw 以 上 。ne=g8.3143k/(k-1)(t1-t2)/m(1)式 中 ：ne 为烟机输出轴功率 ，kw ；g 为 烟 机 入 口 烟气 质 量 流 量 ，kg/s ；m 为烟气相对分子质量 ；t1 为 烟 气 入 烟 机 温 度 ，k ；t2 为烟气出烟机校正温度 ，k ；k 为烟气绝热指数 。所 以 ， 要提高烟机回收率 ， 就 必 须 从 这 几 方 面 入 手 。 实 际 操 作 中 ，制约烟机负荷的因素还有 风 机 、 齿轮箱及烟机振动等 。 当烟机负荷提高到一 定 水平 时 ， 烟 机 振 动 、 风机振动和高速齿轮 箱 振 动 有 上 升 现 象 ，对烟机回收率有 限 制 ， 操 作 中 必 须 密 切 注 意 。 另 外 ， 在调整主风机负荷时 ， 必 须 要 考 虑 主 风 机 的 正 常 运 行 ，特别是要求严格控 制 主风机工作点在防 喘 曲 线 以 上 ， 决不允许操 作曲线接近防振喘曲线 。 风机耗功与烟机 做 功的匹配表见表 1 。3.3减少临界流速喷嘴的烟气损失 关 闭 孔 径 为 65mm 的临界流速喷嘴 ， 双 动 滑 阀由 99.5% 开 至 99 ， 将 双 动 滑 阀 关 至 原 位 置 ， 烟 机回 收 功 率 提 高 100kw 以 上 。分析烟机入口粉尘含 量 ，对 烟 机 无 影 响 ，机 组 运 行 正 常 。减少烟气管道的烟气漏量损失 除了上述烟气损失外 ， 管道上也有烟气漏量损 失 。 烟 机 闸 阀 、蝶 阀 、 入 口 短 接 等 前 、 后 法 兰 在 正 常3.4生 产 中 ， 经常发生烟气泄漏 。烟 机 闸 阀 的 螺 栓 经 常松 动 ，使 法 兰 密 封 面 产 生 泄 漏 ， 烟 气 从 法 兰 口 漏 出 ，造成烟气能量的损失 。 将 烟 机 入 口 闸 阀 、蝶 阀 法 兰 、蝶 阀 螺栓更换为材质为 0cr18ni10ti 的 螺 栓 ，螺 栓 的 耐 高 温 性 ，减少了烟气泄漏 。增 加表 1风机耗功与烟机做功的匹配表 控 制 再 生 压 力因 原 料 较 重 ， 外取热器取热量受 限 制 ， 目 前 装 置 大部分时间负荷率仅 90 左 右 ， 主 风 量 、 烟 气 量3.5也 仅 为 设 计 负 荷 的 90 左 右 。再生压力控制为 0.38mpa ( 绝 ) ， 烟 机 蝶 阀 开 度 为 30 ， 烟 机 入 口 压 力为 0.31mpa ( 绝 ) ， 烟 机 蝶 阀 压 降 较 大 。 通 过 分 析 ， 压 降产生的原因主要 在 于烟机蝶阀的开度过小 。 如 果 适当降低一再压力 ， 烟 机 蝶 阀 就 可 以 开 大 ， 压 降 减小 ， 烟 机入口压力就会有所上升 。 将 一 再 压 力 由0.38mpa ( 绝 ) 降 至 0.37mpa ( 绝 ) ， 双动滑阀开度保持 不 变 ， 烟 机 蝶 阀 由 30 开 至 50 ， 烟 机 入 口 压 力 由0.31mpa ( 绝 ) 上 升 到 0.34mpa ( 绝 ) ， 烟 机 回 收 功 率 可 提 高 300kw 。再生压力调整前 、后烟机做功情况见表 2 。表 2 再生压力调整前 、 后烟机做功情况 从 表 1 中 可 以 看 出 ， 在主风机风量变化的情况 下 ， 要及时调整一再顶压 ， 从 而 尽 量 降 低 一 再 至 烟 机 压 降 ，最大限度地回收烟气能 。全 关 双 动 滑 阀过去烟气通过双动滑阀的量 相 对 较 大 ， 烟 机 回 收 功 率 明 显 下 降 。 操作人员将一再顶压投 入 自控 ，3.2双动滑阀开度在 1%3% ，通过的烟气流量还 是 较大 ， 原 因 在 于 ： 双动滑阀冷态调校 零 点 位 置 与 正常 生 产 状 态 下实际阀门零点位置 存 在着一定出入 ；双动滑阀未全关 。通过两方面的工作 来减少双动滑阀的烟气流 量 ，提高烟机回收功率 ： 双动滑阀的热态 定 零点 ；一再顶压用分程控制 。 在 正 常 生 产 情 况 下 找 出 双动 滑 阀 的 实 际 零 点 ( 全 关 位 置 ) ， 以实际全关位 置 作 为 机 械 零 点 。 将再生器压力改为由烟机 入 口蝶阀单 项 目调 整 前调 整 后增 减再 生 压 力 ( 绝 )/mpa0.380.37-0.01烟 机 入 口 压 力 ( 绝 )/mpa0.310.340.03烟 机 蝶 阀 开 度 ，305020双 动 滑 阀 开 度 ，99.5/99.599.5/99.50/0电 机 功 率 /kw3000-300再生器至烟机压降 /mpa0.070.03-0.04处 理 量方 案 1方 案 2方 案 3风 机 风 量 ( 标 准 )/(m3min-1)200019001500风 机 出 口 压 力 ( 绝 )/mpa0.4640.4520.380一 再 顶 压 ( 绝 )/mpa0.3810.3700.320烟 机 蝶 阀 开 度 ，%805242烟 机 入 口 压 力 ( 绝 )/mpa0.3550.3500.275一再至烟机入口压降 ( 绝 )/mpa0.0260.0200.045张 玉 龙 .武 汉 石 化 提 高 烟 机 能 量 回 收 率 的 几 点 措 施增 刊 1 97 提高烟机入口温度 从 烟 机输出功率公式 式 (1) 中 可 以 看 出 ， 烟 机 入 口烟 气 温 度 对烟机输出功率影响很大 ， 入 口 烟 气 温 度 升 高 ， 烟机回收功率增大 。 提 高 烟 机 入 口 温 度 的 途 径 有 两 个 ： 减少烟气管道的 温 度 损 失 ； 通 过 补 燃 风 ，提高烟机入口温度 。为保障再生器内设备的安全 ， 再生密相温度在 670 以 下 ， 稀 相 温 度 低 10 20 ， 进入烟机温度经 常 只 有 640左 右 。 烟机设计温度为 680，有 40 上 升 空 间 ，烟 气 中 有 部 分 co ，600 时 co 可 燃 烧 放 热 ，烟 气 温 度 可 提 高 。 因 此 ，可在烟气管道上加一条 补 燃 风 管 线 ， 补 入 适 量 的 风 ， 提 高 烟 机 入 口 温 度 至670以 上 。表 3 。3.6表 3改变控制方案前后机组运行情况 从 表 3 数 据 可 以 看 出 ，通过调小双动滑阀间 隙 、 提 高烟机入口温度及减少烟气跑损等措施 ， 烟机平均输出功率由 8063kw 上 升 到 9638kw ，增 加1575kw ； 能 量 回 收 率 由 92.23 上 升 到 102.93 ， 上升 10.7。 烟机的性能得到了极大的 改 善 。5结 论综 上 所 述 ，可得出以下结论 ：减少烟气管道温度损失 为了减少烟气管道上的热量 损 失 ， 通 过 对 从 三 旋 出 来 的 烟 气管线逐段用红外线测温仪 进 行测温 ， 找 出 保 温 效 果不好的部分对其进 行 重新整改 ， 并 要3.7 在 主 风 量 变 化 ，也就是烟机入口烟气变化 情 况 下 ， 要及时调整再生器压力 ， 最 大 限 度 降 低 烟机 蝶 阀 的 压 降 ，从而提高烟机能量回收率 ；求做到保温后的温度不高 于 环境温度 50 ，共 有 在 保 障 设 备安全运行的前提下 ，尽 可 能 的10m 的烟气管线进行了重新保温 。 烟机入口烟气温 提 高烟机入口温度 ，从而提高烟机能量回收率 ；度 提 高 到 了 650，收 效 率 。保证了烟机能有较高的能量回 要 减 少 管 路上的烟气泄漏 ，能 量 回 收 率 。从 而 提 高 烟 机实 施 效 果通过实施以上措施 ， 公 司 烟 机能量回收情况见 4( 编 辑 常 雪 红 )measures taken by sino