催化剂结垢引起烟机故障的诊断和处理

催化剂结垢引起烟机故障的诊断和处理 　　　　　　　　　　　　　　 左经刚 　　摘要：由于烟气质量和冷却蒸汽系统出现异常， 导致催化剂大量聚集结垢， 最终引起烟机较大振动。通过及时监测、分析和处 理， 最后成功排除了故障， 解决了问题。 　　关键词：催化剂 动不平衡 动静摩擦 　　中图分类号：ｔｑ０５１．２１ 文献标识码 ｂ 　　 １．机组概况 　　锦州石化公司８０万ｔ／ａ重油催化裂化能量回收三机组，是由兰州炼油厂 ｙｌⅱ－ ８０００ｊ 型烟气轮机、陕西鼓风机厂ａｖ５０－１５轴流式压缩机、杭州汽轮机厂ｃｐ３４３－１型齿轮箱、哈尔滨电机厂ｙ／ｙｆ８００－ １－ ４型电动机和润滑油系统及动力油系统组成的国产化机组。 　　主风机是催化裂化装置的重要设备之一， 本机组中采用了轴流式风机， 其效率达 ８７％， 比离心风机高 ５％～６％， 烟气轮机把催化裂化再生烟气中所具有的热能和压力能膨胀做功转变为机械能来驱动轴流式压缩机， 从而达到能量回收的目的。电动／发电机状态变化灵活， 可以根据机组功率平衡情况变换电动和发电状态。烟气轮机所回收功率 ５６３０ｋｗ 可以满足轴流风机需要的负荷（ 夏季除外）。当三机组处于满负荷时， 除满足催化裂化装置再生气用风外，三机组还可以发电 １００￣７００ｋｗ，有较大的经济效益，因此三机组是锦州石化公司关键性特护机组。该机组于１９９０年建成试车，其简图及测点布置图如图１所示。 　　　　　　 　　三机组技术参数 见 表 １、表２、表 ３、表 ４。 　　　　　　　 　　　　　　　 　　　　　　　 　　 测试仪器为数据采集器ｄｐ１５００，分析软件为恩泰克ｐｍ）预测维修软件。整个测试系统由安装在机组上的振动传感器、数据采集器 、预测维修软件（ｐｍ）和计算机 组成。其构成如下： 传感器—数据采集器—预测维修（ｐｍ）软件—计算机—输出设备。 　　 ２．振动特点 　２００６年６月１２日凌晨５点，烟机轴承振动突然增大并报警。立即对该机组进行了现场监测，利用（ ｄｐ１５００） 数采器采集烟机的绝对振动信号，回传到计算机中，借助恩泰克爱迪公司的预测维修系统进行分析，其振动烈度见表５，趋势图及频谱图如图 ２、图 ３、图４所示。 　　 ３．振动原因分析 　　从表５和图２、图 ３、图４中可以看出，三机组振动特征为烟机两个支承瓦处的水平振动严重超标， 振动烈度分别达到７．９４ｒ／ｍｉｎ 和 １３．５６ｒ／ｍｉｎ，转速频率占绝对主导。在烟机内侧（测点１）垂直方向的频谱图中，出现半频及其２倍和３倍谐频。 　　　　　　　 　　　　　　　 　　 通过频谱分析，并结合此机组的以往记录，断定振动是由于动不平衡引起的。转子动不平衡的原因有：①转子弯曲，②转子动叶片损坏脱落或附着结焦物。因为大修后机组一直运行正常，故可以排除原因①，而可能是原因②。启动备用机组后，对烟机进行临时解体检修。 　　 ４．检查处理情况 　　（１）拆机检查情况 　　烟机进气机壳内部以及导流器叶片、一级叶轮的工作面及背面聚集大量的催化剂白色粉末； 一级叶轮周向端面有明显的摩擦痕迹，二级叶轮的工作面及背面被蒙上一层松散的催化剂粉末。因此可以确定： 由于冷却蒸汽含有大量的水分，与高温烟气中的催化剂粉末颗粒相遇后大量聚集结垢，破坏了转子的动平衡。 　　　　 　　 （ ２） 处理 清除所有异物，主要是催化剂粉末颗粒； 把冷却蒸汽的温度从原来的 １７０℃提高到 ２１０℃，以提高蒸汽质量。 　２００６年６月１９日， 该机组检修后首次开车，在随后的两天里，进行了追踪监测，对比结果如表６。 　　　　　　 　　 检修后的烟机运行良好， 烟机水平方向的振动烈度（ １ｈ／２ｈ） 从 ７．９４／１３．５６ｍｍ／ｓ 降到 １．６９／１．３７ｍｍ／ｓ。 　烟机组的运行状态受到从三旋来的烟气质量以及公共系统（冷却蒸汽）的影响较大， 文中介绍的烟机由于冷却蒸汽系统出现异常导致烟机振动大而停机。因此， 要求烟机的冷却蒸汽品质要高， 以杜绝异常停机。 　　　作者通联：锦州石化公司设备研究院辽宁锦州市 １２１００１ 　ｅ－ ｍａｉｌ： ｚｕｏｊｇ＠１６３．ｃｏｍ 编辑 王 其〕