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摘 要：催化裂化装置中的烟机是装置的核心设备之一，其运行状态的好坏不仅关系到整个装置能耗的高低，而且还影响装置能否正常生产。本文结合长庆石化公司1.4 Mt/a催化装置近期实际运行情况，对影响烟机长周期运行的因素作简要分析，同时介绍了日常生产中保证烟机长周期运行应该采取的措施。
关键词：烟机作用 振动 长周期 对策
一、烟机运行状况分析
中石油催化装置长周期运行导则中，各企业由于烟机的结垢、叶片断裂等其它烟机故障造成的催化裂化装置停工达23.7%。长庆石化催化裂化也多次由于烟机故障，导致装置自保，2013年就发生3次，给装置长周期生产带来不利影响。
二、影响烟机长周期运行的原因分析
影响烟机正常运行的因素有很多，而烟机结垢造成的振动高才是造成烟机低效运行的关键因素。针对长庆催化裂化烟机机组的特点，现对影响烟机长周期运行因素进行分析。
1.烟机振动
1.1烟机转子的磨损
烟气高速通过叶片，对烟机流道产生冲刷，在高温的作用下（烟机入口在660～670℃之间），烟气粉尘对转子的磨损加剧，磨损较为严重的情况常发生在叶片、台肩、榫槽等部位，会出现刀刃状的划痕，冲蚀严重时会出现蜂窝状。
1.2烟机叶片断裂
当叶片均匀冲刷时，磨损对烟机转子平衡的影响不大，而当出现不均匀冲刷时，转子动平衡遭到破坏，机组振动值上升。随着叶片冲蚀的磨损日益严重，同时机组振动逐渐加大，受损叶片在长期振动产生的交变应力的破坏下极易发生断裂，叶片突然断裂使烟机转子动平衡严重破坏，振动值巨幅上升。
1.3催化剂粉尘堆积
在烟机使用中，会通入轮盘冷却蒸汽。当高温的烟气通过品质较差的蒸汽时，在水分凝结作用下，烟气粉尘会大量附着在烟机流道及叶片上，这些结焦物将直接影响转子的动平衡。
当烟机运转过程中烟气条件不断变化或结焦物增多、增重后，附着在叶片某部位的结焦物因局部膨胀受离心力作用被甩脱，这样就严重破坏了转子的动平衡，而当结焦物大部分被甩掉后，烟机的振动随之减弱；但是存在脱落的催化剂在通过动叶片时，使叶片受到额外的冲击力，致使叶片在叶根处产生裂纹而断裂，引起机组振动突发性升高；
1.4烟机轮盘冷却蒸汽品质影响
轮盘冷却蒸汽品质变差时，由于直接与烟机转子接触，易造成烟机轮盘温度变化过大，造成烟机“翘头”，振动急剧增大，烟气中含有大量催化剂粉末，在饱和蒸汽的作用下，易造成催化剂的沉积。
1.5润滑油影响
在高温条件下，润滑油黏度下降，导致油楔刚度降低极易导致油膜涡动的产生，造成较大的径向振动。
2.再生器旋风分离器及三旋的分离效率
当旋风分离器效率太低或有损坏时，会造成烟机入口烟气中催化剂粒度和浓度超标。从检修周期的三旋工况看，三旋分离单管很多都被堵死，可以判断出三旋的负荷过重。
3.反再系统操作波动
两器压力波动，再生床温，烟机入口温度超温等引起的设备跑剂。
4.仪表、控制系统故障
由于烟机操作温度高，振动一次仪表可能会出现老化，出现误动作，数据显示失灵等情况，对生产操作存在一定风险。
5.电网系统故障
电网晃电造成烟机停机，极易导致粉尘垢片不均匀脱落，造成复电后开工烟机振动值超标停机。
6.机组安装问题
烟机停机检修后，恢复安装的质量也对烟机长周期运行有着重要影响。我公司烟机恢复安装完毕后，不带负荷运转初始振动为前轴7 um，后轴20 um，高于国内平均水平。
三、烟机长周期运行采取的方法
1.控制烟气质量，完善烟气检测手段
严格控制烟气颗粒指标，要求进入烟机入口烟气催化剂浓度≤0.2g/m3，烟气中10μm以上催化剂颗粒≤3%，一旦发生催化剂颗粒浓度超标的现象要及时关小烟机入口蝶阀，力求烟机叶片不受催化剂的磨损，确保机组安全。控制指标可根据烟气浓度在线分析完成，装置已安装在线分析仪，目前还未进行投用，建议投用。
2.生产操作控制措施
2.1反再系统平稳操作
操作要保证旋风分离器的分离效率，避免主风大幅度波动而引起床层催化剂线速突涨突降导致烟气固含量超标。
3.2.2保证烟机轮盘冷却蒸汽品质
由于原烟机轮盘蒸汽线从蒸汽管网接出，管网蒸汽品质差，导致长时间轮盘温度波动较大，目前已对轮盘蒸汽流程进行更改，对蒸汽品质改善起到一定作用。烟机轮盘温度控制在320-350℃，合理蒸汽使用量，减少对动叶片的冲蚀磨损。
2.3控制好烟机入口温度
超温是装置烟机长周期运行的大敌，对烟机入口温度控制在660-670℃之间，严防超温。
2.4 机组润滑油系统定期分析化验
为确保机组润滑油的质量，保证烟机的正常平稳运行，每月定期对润滑油采样分析，对不合格的润滑油进行置换，直至合格。
2.5烟气管道排渣
加强烟气管道的排渣排凝，要求班组每班排三次。
3.提高再生器旋风分离器和三旋的效率
由于再生旋风分离器使用时间较长，效率下降明显，催化剂跑损较大，对三旋造成负荷超重。在装置的第四次大检修中对再生器10组旋风分离器进行更换，其效率提高，三旋工况得到改善。
三旋剂每个白班开压剂线卸出，避免灰斗中的催化剂料位过高，影响旋分器分离效果。
4.做好烟机应急预案
当烟机机组振动出现长时间高报，达到停机设定值，排除掉仪表显示和系统故障后，就要做好烟机手动停机的应急预案；当出现烟机轴承温度过高时，应分析原因并采预案，避免损坏机组。
四、结论
长庆石化催化裂化装置烟机的长周期运行主要受制于烟机振动的影响。烟机长周期运行，必须科学化管理，加强对机组的日常维护和管理工作，平稳操作，扎实检修，平稳开停机工作。
参考文献：
[1] 董腾.催化裂化能量回收系统烟机常见故障原因分析[J]，设备管理与可靠性，2009 （2） ：12～15
[2]吴宇，刘强，于婴. 催化裂化装置烟机结垢问题的原因与防范措施，石油炼制与化工，2011（3）：24～28
[3]潘高峰，冯长付. 催化裂化装置烟机结垢原因分析与调整，设备管理与维修，2011（3）：28～29
[4]沈丹，郑爱国. 烟机结垢及磨损原因分析和预防措施，通用机械，2009（10）：20～23
关键词：烟机作用 振动 长周期 对策
一、烟机运行状况分析
中石油催化装置长周期运行导则中，各企业由于烟机的结垢、叶片断裂等其它烟机故障造成的催化裂化装置停工达23.7%。长庆石化催化裂化也多次由于烟机故障，导致装置自保，2013年就发生3次，给装置长周期生产带来不利影响。
二、影响烟机长周期运行的原因分析
影响烟机正常运行的因素有很多，而烟机结垢造成的振动高才是造成烟机低效运行的关键因素。针对长庆催化裂化烟机机组的特点，现对影响烟机长周期运行因素进行分析。
1.烟机振动
1.1烟机转子的磨损
烟气高速通过叶片，对烟机流道产生冲刷，在高温的作用下（烟机入口在660～670℃之间），烟气粉尘对转子的磨损加剧，磨损较为严重的情况常发生在叶片、台肩、榫槽等部位，会出现刀刃状的划痕，冲蚀严重时会出现蜂窝状。
1.2烟机叶片断裂
当叶片均匀冲刷时，磨损对烟机转子平衡的影响不大，而当出现不均匀冲刷时，转子动平衡遭到破坏，机组振动值上升。随着叶片冲蚀的磨损日益严重，同时机组振动逐渐加大，受损叶片在长期振动产生的交变应力的破坏下极易发生断裂，叶片突然断裂使烟机转子动平衡严重破坏，振动值巨幅上升。
1.3催化剂粉尘堆积
在烟机使用中，会通入轮盘冷却蒸汽。当高温的烟气通过品质较差的蒸汽时，在水分凝结作用下，烟气粉尘会大量附着在烟机流道及叶片上，这些结焦物将直接影响转子的动平衡。
当烟机运转过程中烟气条件不断变化或结焦物增多、增重后，附着在叶片某部位的结焦物因局部膨胀受离心力作用被甩脱，这样就严重破坏了转子的动平衡，而当结焦物大部分被甩掉后，烟机的振动随之减弱；但是存在脱落的催化剂在通过动叶片时，使叶片受到额外的冲击力，致使叶片在叶根处产生裂纹而断裂，引起机组振动突发性升高；
1.4烟机轮盘冷却蒸汽品质影响
轮盘冷却蒸汽品质变差时，由于直接与烟机转子接触，易造成烟机轮盘温度变化过大，造成烟机“翘头”，振动急剧增大，烟气中含有大量催化剂粉末，在饱和蒸汽的作用下，易造成催化剂的沉积。
1.5润滑油影响
在高温条件下，润滑油黏度下降，导致油楔刚度降低极易导致油膜涡动的产生，造成较大的径向振动。
2.再生器旋风分离器及三旋的分离效率
当旋风分离器效率太低或有损坏时，会造成烟机入口烟气中催化剂粒度和浓度超标。从检修周期的三旋工况看，三旋分离单管很多都被堵死，可以判断出三旋的负荷过重。
3.反再系统操作波动
两器压力波动，再生床温，烟机入口温度超温等引起的设备跑剂。
4.仪表、控制系统故障
由于烟机操作温度高，振动一次仪表可能会出现老化，出现误动作，数据显示失灵等情况，对生产操作存在一定风险。
5.电网系统故障
电网晃电造成烟机停机，极易导致粉尘垢片不均匀脱落，造成复电后开工烟机振动值超标停机。
6.机组安装问题
烟机停机检修后，恢复安装的质量也对烟机长周期运行有着重要影响。我公司烟机恢复安装完毕后，不带负荷运转初始振动为前轴7 um，后轴20 um，高于国内平均水平。
三、烟机长周期运行采取的方法
1.控制烟气质量，完善烟气检测手段
严格控制烟气颗粒指标，要求进入烟机入口烟气催化剂浓度≤0.2g/m3，烟气中10μm以上催化剂颗粒≤3%，一旦发生催化剂颗粒浓度超标的现象要及时关小烟机入口蝶阀，力求烟机叶片不受催化剂的磨损，确保机组安全。控制指标可根据烟气浓度在线分析完成，装置已安装在线分析仪，目前还未进行投用，建议投用。
2.生产操作控制措施
2.1反再系统平稳操作
操作要保证旋风分离器的分离效率，避免主风大幅度波动而引起床层催化剂线速突涨突降导致烟气固含量超标。
3.2.2保证烟机轮盘冷却蒸汽品质
由于原烟机轮盘蒸汽线从蒸汽管网接出，管网蒸汽品质差，导致长时间轮盘温度波动较大，目前已对轮盘蒸汽流程进行更改，对蒸汽品质改善起到一定作用。烟机轮盘温度控制在320-350℃，合理蒸汽使用量，减少对动叶片的冲蚀磨损。
2.3控制好烟机入口温度
超温是装置烟机长周期运行的大敌，对烟机入口温度控制在660-670℃之间，严防超温。
2.4 机组润滑油系统定期分析化验
为确保机组润滑油的质量，保证烟机的正常平稳运行，每月定期对润滑油采样分析，对不合格的润滑油进行置换，直至合格。
2.5烟气管道排渣
加强烟气管道的排渣排凝，要求班组每班排三次。
3.提高再生器旋风分离器和三旋的效率
由于再生旋风分离器使用时间较长，效率下降明显，催化剂跑损较大，对三旋造成负荷超重。在装置的第四次大检修中对再生器10组旋风分离器进行更换，其效率提高，三旋工况得到改善。
三旋剂每个白班开压剂线卸出，避免灰斗中的催化剂料位过高，影响旋分器分离效果。
4.做好烟机应急预案
当烟机机组振动出现长时间高报，达到停机设定值，排除掉仪表显示和系统故障后，就要做好烟机手动停机的应急预案；当出现烟机轴承温度过高时，应分析原因并采预案，避免损坏机组。
四、结论
长庆石化催化裂化装置烟机的长周期运行主要受制于烟机振动的影响。烟机长周期运行，必须科学化管理，加强对机组的日常维护和管理工作，平稳操作，扎实检修，平稳开停机工作。
参考文献：
[1] 董腾.催化裂化能量回收系统烟机常见故障原因分析[J]，设备管理与可靠性，2009 （2） ：12～15
[2]吴宇，刘强，于婴. 催化裂化装置烟机结垢问题的原因与防范措施，石油炼制与化工，2011（3）：24～28
[3]潘高峰，冯长付. 催化裂化装置烟机结垢原因分析与调整，设备管理与维修，2011（3）：28～29
[4]沈丹，郑爱国. 烟机结垢及磨损原因分析和预防措施，通用机械，2009（10）：20～23