武漢石化提高煙機(jī)能量回收率的幾點(diǎn)措施.docx

武漢石化提高煙機(jī)能量回收率的幾點(diǎn)措施張 玉 龍( 中國石化武漢分公司 ， 湖 北武 漢430082)摘要分 析 了 中 國 石 化 武 漢 分 公 司 催 化 裂 化 裝 置 煙 機(jī) 能 量 回 收 率 偏 低 的 原 因 ， 并 有 針 對 性 地 實(shí) 施 了 處 理 措 施 。 措 施 實(shí) 施后 ， 煙 機(jī) 能 量 回 收 率 由 92.23% 上 升 到 102.93% 。煙 機(jī) 能 量 回 收 回 收 率 措 施關(guān) 鍵 詞前 言中國石化武漢分公司 催化裂化能量回收機(jī)組 滑閥處泄漏量仍較大 ，影響了能量的回收 。臨界流速噴嘴的煙氣損失 裝 置 的臨界流速噴嘴現(xiàn)有兩臺 ，2.2采 用 的 是 煙 機(jī) - 軸 流 風(fēng) 機(jī) - 電 動 / 發(fā) 電 機(jī) 的 三 機(jī) 組 配置 ，于 2005 年 5 月 投 用 。 其 中 ，煙 氣 輪 機(jī) ( 以 下 簡 稱 “ 煙 機(jī) ”) 為蘭州石化機(jī)械 廠 生 產(chǎn) 的 yl -10000 型 煙 機(jī) ，功 率 為 9662kw ， 轉(zhuǎn) 速 為 6000r/min ， 級 數(shù) 為 2 ， 進(jìn) 、 出 口 壓 力 ( 絕 ) 分 別 為 0.37mpa 、0.108mpa ， 進(jìn) 、 出 口 溫 度 分 別 為 680 、483 ， 流 量 為 1870m3/min ， 效 率 不 小 于 84% ； 電 機(jī) / 發(fā)電 機(jī)為南陽防爆集團(tuán)生產(chǎn) 一 臺 孔 徑 為65mm ， 一 臺 為 55mm 。 本 次 節(jié) 能 改 造 ， 該 處 未 作 改動 。 為防止三 旋回收催化劑細(xì)粉能力不足 ， 讓 這 兩 臺 噴 嘴 同 時 運(yùn) 行 ，但煙氣跑損較大 。簡單調(diào)節(jié)方法的影響 為了提高煙機(jī)的輸出 功 率 ， 以往只是簡單地增 加入口蝶閥的開度 ， 減 少 雙 動 滑 閥 的 開 度 ， 而 一 再 壓 力由雙動滑閥控制 。 隨著主風(fēng)量及 燒 焦的變化 ，雙 動 滑 閥 總 有 1%3% 的 開 度 ，煙 氣 的 跑 損 較 大 。2.3的 yfks 710 -4 型 電 機(jī) ， 功 率 為 6300kw ，轉(zhuǎn) 速 為1467r/min ， 額 定 電 壓 為 6kv ， 額 定 電 流 697a ， 效 率為 96.6% ； 軸 流 風(fēng) 機(jī) 為 陜 鼓 集 團(tuán) 的 av 50-16 型 壓 縮 機(jī) 。由于電機(jī)功率遠(yuǎn)小于軸流風(fēng)機(jī) 需 要 的 軸 功 率 。機(jī)組運(yùn)行初期 就發(fā)現(xiàn)有以下不足 ： 煙 機(jī) 突 發(fā) 故 障 自 保 時 ，電機(jī)超負(fù)荷后自 保 停 機(jī) ， 反 再 供 風(fēng) 中 斷 ， 裝 置 切 斷 進(jìn) 料 ； 煙機(jī)做功及能 量 回收率較 低 ， 煙 機(jī) 平 均 輸 出 功 率 為 7200kw ， 與 設(shè) 計(jì) 值 9962kw 相 差 較 大 。 機(jī)組設(shè)計(jì)為外輸電 ，實(shí) 際 消 耗 電 1200kw 。 因 此 ， 要降低裝置能耗 ， 就必須提高能量 回 收 機(jī) 組 的 運(yùn) 行 效 率 ，提高能量回收率 。原料油性質(zhì)的影響 上周期裝置原料主要 為 常 低 重 油 ， 摻 部 分 減 壓 蠟 油 ，原 料 一 直 較 重 ， 裝 置 負(fù) 荷 較 低 ， 煙 氣 量 嚴(yán) 重 不2.4足 ， 煙機(jī)長期低負(fù)荷運(yùn)行 。再 生 壓 力 一 直 控 制 在 裝置 滿 負(fù) 荷 時 的 壓 力 0.38mpa ( 絕 ) ， 煙 機(jī) 蝶 閥 開 度 過小 ( 低 于 35% ) ， 煙機(jī)入口壓力僅 0.31mpa ( 絕 ) ， 壓 降 過 大 ，壓 力 損 失 較 大 。 這也影響煙機(jī)的能量回收率 。本 周 期 2 號 常 壓 開 工 后 ， 裝置原料主要為減壓 蠟 油 ，摻 部 分 焦 化 蠟油和減壓渣油 ， 原 料 較 輕 ， 受 全廠干氣平衡的影響 ， 裝 置 負(fù) 荷 較 低 ， 煙 氣 量 嚴(yán) 重 不足 ( 僅 為 設(shè) 計(jì) 值 的 80%) ，煙機(jī)長期低負(fù)荷 運(yùn) 行 。2煙機(jī)能量回收率偏低的原因 3提高煙機(jī)能量回收率的措施 雙動滑閥零點(diǎn)的冷態(tài)調(diào)校 由于裝置正常生產(chǎn)時 ， 高 溫 下 滑閥的零部件會 產(chǎn) 生 熱 膨 脹 ， 為避免兩塊閥板咬合后無法 打 開 ， 在 檢修時對雙動 滑閥的零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)校 ， 閥 門 全 關(guān) 時 在2.1優(yōu) 化 操 作 參 數(shù)當(dāng)煙機(jī)投入運(yùn)行以后 ， 必 須 優(yōu) 化 操 作 ， 以 尋 找3.1 兩 塊 閥 板 之 間 留 有 約 1520mm 的 間 隙 。熱 態(tài) 時 間作 者 簡 介 ： 張 玉 龍 ， 工 程 師 ，1993 年 畢 業(yè) 于 江 蘇 石 油 化 工 學(xué) 院 石油 化 工 專 業(yè) ， 現(xiàn) 主 要 從 事 設(shè) 備 管 理 工 作 。隙 有 所 減 少 ， 但如果留的間隙太大時 ， 煙 氣 從 雙 動中 外 能 源sino-global energy2008 年 第 13 卷 96 最 合 適 的 操 作 條 件 ， 讓煙機(jī)的能量回收率達(dá) 到 最好 水 平 。 煙機(jī)能量回收率與煙機(jī)功率和 主 風(fēng)機(jī)所耗功 率 有 關(guān) ，而煙機(jī)功率又 與煙氣入口溫度 、 壓 力 、 流 量 有 關(guān) ，見 式 (1) ：獨(dú) 控 制 ， 用手動將雙動滑閥兩邊 搖 關(guān) ， 直 至 關(guān) 不 動為 止 ，其 中 一 邊 退 回 3mm 。同 時 將 此 時 的 雙 動 滑 閥閥 位 定 為 儀 表 零 位 。然后將一再頂壓投 入 分程控 制 ，0 50 控 制 雙 動 滑 閥 ，50% 100 控 制 煙 機(jī) 蝶閥 。 這樣 一來雙動滑閥可以做到全關(guān) ， 一 再 頂 壓 由 煙 機(jī) 蝶 閥 來 控 制 。 僅 此 一 項(xiàng) ， 煙機(jī)回收功率就 提 高600kw 以 上 。ne=g8.3143k/(k-1)(t1-t2)/m(1)式 中 ：ne 為煙機(jī)輸出軸功率 ，kw ；g 為 煙 機(jī) 入 口 煙氣 質(zhì) 量 流 量 ，kg/s ；m 為煙氣相對分子質(zhì)量 ；t1 為 煙 氣 入 煙 機(jī) 溫 度 ，k ；t2 為煙氣出煙機(jī)校正溫度 ，k ；k 為煙氣絕熱指數(shù) 。所 以 ， 要提高煙機(jī)回收率 ， 就 必 須 從 這 幾 方 面 入 手 。 實(shí) 際 操 作 中 ，制約煙機(jī)負(fù)荷的因素還有 風(fēng) 機(jī) 、 齒輪箱及煙機(jī)振動等 。 當(dāng)煙機(jī)負(fù)荷提高到一 定 水平 時 ， 煙 機(jī) 振 動 、 風(fēng)機(jī)振動和高速齒輪 箱 振 動 有 上 升 現(xiàn) 象 ，對煙機(jī)回收率有 限 制 ， 操 作 中 必 須 密 切 注 意 。 另 外 ， 在調(diào)整主風(fēng)機(jī)負(fù)荷時 ， 必 須 要 考 慮 主 風(fēng) 機(jī) 的 正 常 運(yùn) 行 ，特別是要求嚴(yán)格控 制 主風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)在防 喘 曲 線 以 上 ， 決不允許操 作曲線接近防振喘曲線 。 風(fēng)機(jī)耗功與煙機(jī) 做 功的匹配表見表 1 。3.3減少臨界流速噴嘴的煙氣損失 關(guān) 閉 孔 徑 為 65mm 的臨界流速噴嘴 ， 雙 動 滑 閥由 99.5% 開 至 99 ， 將 雙 動 滑 閥 關(guān) 至 原 位 置 ， 煙 機(jī)回 收 功 率 提 高 100kw 以 上 。分析煙機(jī)入口粉塵含 量 ，對 煙 機(jī) 無 影 響 ，機(jī) 組 運(yùn) 行 正 常 。減少煙氣管道的煙氣漏量損失 除了上述煙氣損失外 ， 管道上也有煙氣漏量損 失 。 煙 機(jī) 閘 閥 、蝶 閥 、 入 口 短 接 等 前 、 后 法 蘭 在 正 常3.4生 產(chǎn) 中 ， 經(jīng)常發(fā)生煙氣泄漏 。煙 機(jī) 閘 閥 的 螺 栓 經(jīng) 常松 動 ，使 法 蘭 密 封 面 產(chǎn) 生 泄 漏 ， 煙 氣 從 法 蘭 口 漏 出 ，造成煙氣能量的損失 。 將 煙 機(jī) 入 口 閘 閥 、蝶 閥 法 蘭 、蝶 閥 螺栓更換為材質(zhì)為 0cr18ni10ti 的 螺 栓 ，螺 栓 的 耐 高 溫 性 ，減少了煙氣泄漏 。增 加表 1風(fēng)機(jī)耗功與煙機(jī)做功的匹配表 控 制 再 生 壓 力因 原 料 較 重 ， 外取熱器取熱量受 限 制 ， 目 前 裝 置 大部分時間負(fù)荷率僅 90 左 右 ， 主 風(fēng) 量 、 煙 氣 量3.5也 僅 為 設(shè) 計(jì) 負(fù) 荷 的 90 左 右 。再生壓力控制為 0.38mpa ( 絕 ) ， 煙 機(jī) 蝶 閥 開 度 為 30 ， 煙 機(jī) 入 口 壓 力為 0.31mpa ( 絕 ) ， 煙 機(jī) 蝶 閥 壓 降 較 大 。 通 過 分 析 ， 壓 降產(chǎn)生的原因主要 在 于煙機(jī)蝶閥的開度過小 。 如 果 適當(dāng)降低一再壓力 ， 煙 機(jī) 蝶 閥 就 可 以 開 大 ， 壓 降 減小 ， 煙 機(jī)入口壓力就會有所上升 。 將 一 再 壓 力 由0.38mpa ( 絕 ) 降 至 0.37mpa ( 絕 ) ， 雙動滑閥開度保持 不 變 ， 煙 機(jī) 蝶 閥 由 30 開 至 50 ， 煙 機(jī) 入 口 壓 力 由0.31mpa ( 絕 ) 上 升 到 0.34mpa ( 絕 ) ， 煙 機(jī) 回 收 功 率 可 提 高 300kw 。再生壓力調(diào)整前 、后煙機(jī)做功情況見表 2 。表 2 再生壓力調(diào)整前 、 后煙機(jī)做功情況 從 表 1 中 可 以 看 出 ， 在主風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化的情況 下 ， 要及時調(diào)整一再頂壓 ， 從 而 盡 量 降 低 一 再 至 煙 機(jī) 壓 降 ，最大限度地回收煙氣能 。全 關(guān) 雙 動 滑 閥過去煙氣通過雙動滑閥的量 相 對 較 大 ， 煙 機(jī) 回 收 功 率 明 顯 下 降 。 操作人員將一再頂壓投 入 自控 ，3.2雙動滑閥開度在 1%3% ，通過的煙氣流量還 是 較大 ， 原 因 在 于 ： 雙動滑閥冷態(tài)調(diào)校 零 點(diǎn) 位 置 與 正常 生 產(chǎn) 狀 態(tài) 下實(shí)際閥門零點(diǎn)位置 存 在著一定出入 ；雙動滑閥未全關(guān) 。通過兩方面的工作 來減少雙動滑閥的煙氣流 量 ，提高煙機(jī)回收功率 ： 雙動滑閥的熱態(tài) 定 零點(diǎn) ；一再頂壓用分程控制 。 在 正 常 生 產(chǎn) 情 況 下 找 出 雙動 滑 閥 的 實(shí) 際 零 點(diǎn) ( 全 關(guān) 位 置 ) ， 以實(shí)際全關(guān)位 置 作 為 機(jī) 械 零 點(diǎn) 。 將再生器壓力改為由煙機(jī) 入 口蝶閥單 項(xiàng) 目調(diào) 整 前調(diào) 整 后增 減再 生 壓 力 ( 絕 )/mpa0.380.37-0.01煙 機(jī) 入 口 壓 力 ( 絕 )/mpa0.310.340.03煙 機(jī) 蝶 閥 開 度 ，305020雙 動 滑 閥 開 度 ，99.5/99.599.5/99.50/0電 機(jī) 功 率 /kw3000-300再生器至煙機(jī)壓降 /mpa0.070.03-0.04處 理 量方 案 1方 案 2方 案 3風(fēng) 機(jī) 風(fēng) 量 ( 標(biāo) 準(zhǔn) )/(m3min-1)200019001500風(fēng) 機(jī) 出 口 壓 力 ( 絕 )/mpa0.4640.4520.380一 再 頂 壓 ( 絕 )/mpa0.3810.3700.320煙 機(jī) 蝶 閥 開 度 ，%805242煙 機(jī) 入 口 壓 力 ( 絕 )/mpa0.3550.3500.275一再至煙機(jī)入口壓降 ( 絕 )/mpa0.0260.0200.045張 玉 龍 .武 漢 石 化 提 高 煙 機(jī) 能 量 回 收 率 的 幾 點(diǎn) 措 施增 刊 1 97 提高煙機(jī)入口溫度 從 煙 機(jī)輸出功率公式 式 (1) 中 可 以 看 出 ， 煙 機(jī) 入 口煙 氣 溫 度 對煙機(jī)輸出功率影響很大 ， 入 口 煙 氣 溫 度 升 高 ， 煙機(jī)回收功率增大 。 提 高 煙 機(jī) 入 口 溫 度 的 途 徑 有 兩 個 ： 減少煙氣管道的 溫 度 損 失 ； 通 過 補(bǔ) 燃 風(fēng) ，提高煙機(jī)入口溫度 。為保障再生器內(nèi)設(shè)備的安全 ， 再生密相溫度在 670 以 下 ， 稀 相 溫 度 低 10 20 ， 進(jìn)入煙機(jī)溫度經(jīng) 常 只 有 640左 右 。 煙機(jī)設(shè)計(jì)溫度為 680，有 40 上 升 空 間 ，煙 氣 中 有 部 分 co ，600 時 co 可 燃 燒 放 熱 ，煙 氣 溫 度 可 提 高 。 因 此 ，可在煙氣管道上加一條 補(bǔ) 燃 風(fēng) 管 線 ， 補(bǔ) 入 適 量 的 風(fēng) ， 提 高 煙 機(jī) 入 口 溫 度 至670以 上 。表 3 。3.6表 3改變控制方案前后機(jī)組運(yùn)行情況 從 表 3 數(shù) 據(jù) 可 以 看 出 ，通過調(diào)小雙動滑閥間 隙 、 提 高煙機(jī)入口溫度及減少煙氣跑損等措施 ， 煙機(jī)平均輸出功率由 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。 煙機(jī)的性能得到了極大的 改 善 。5結(jié) 論綜 上 所 述 ，可得出以下結(jié)論 ：減少煙氣管道溫度損失 為了減少煙氣管道上的熱量 損 失 ， 通 過 對 從 三 旋 出 來 的 煙 氣管線逐段用紅外線測溫儀 進(jìn) 行測溫 ， 找 出 保 溫 效 果不好的部分對其進(jìn) 行 重新整改 ， 并 要3.7 在 主 風(fēng) 量 變 化 ，也就是煙機(jī)入口煙氣變化 情 況 下 ， 要及時調(diào)整再生器壓力 ， 最 大 限 度 降 低 煙機(jī) 蝶 閥 的 壓 降 ，從而提高煙機(jī)能量回收率 ；求做到保溫后的溫度不高 于 環(huán)境溫度 50 ，共 有 在 保 障 設(shè) 備安全運(yùn)行的前提下 ，盡 可 能 的10m 的煙氣管線進(jìn)行了重新保溫 。 煙機(jī)入口煙氣溫 提 高煙機(jī)入口溫度 ，從而提高煙機(jī)能量回收率 ；度 提 高 到 了 650，收 效 率 。保證了煙機(jī)能有較高的能量回 要 減 少 管 路上的煙氣泄漏 ，能 量 回 收 率 。從 而 提 高 煙 機(jī)實(shí) 施 效 果通過實(shí)施以上措施 ， 公 司 煙 機(jī)能量回收情況見 4( 編 輯 常 雪 紅 )measures taken by sino