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烟机结垢及磨损原因分析和预防措施 沈丹 郑爱国 （中国石化股份有限公司齐鲁分公司胜利炼油厂 山东淄博 255434） 摘要：烟机内部结垢及动、静叶片的磨损一直是困扰烟机长周期运行的主要因素，本文针对目前烟机的普遍结垢及磨损原因进行了初步分析，结合多年操作经和装置的一次大检修中检查到的问题对如何减小烟机结垢及磨损总结了自己的防范措施，希望对大家有所帮助 关键词：烟机 结垢 催化剂 磨损 颗粒浓度 一、概述 在催化裂化装置中烟机不仅是关键设备，也是重要的节能设施，其运行情况直接影响到装置的运行周期和能耗水平，烟机由于催化剂粉尘结垢及叶片磨损断裂，影响其正常运行或造成设备损坏事故的事例很多很多。齐鲁石化公司炼油厂重油催化车间烟机连续运转3年未出现一起非计划停车事故，烟机运转状态一直保持在良好状态，为了保证烟机的长周期运行，车间做了一些技术性的工作，在这里总结出来，大家共勉。 烟机概况 该烟机三机组是2002年配合重油催化裂化改造新上设备，型号：YLII-8000I，由兰炼机械厂制造，二级悬臂式烟机，总体布置图如下。机组到目前为止共经历了3个周期的运转，其中最长连续运转周期为2005年3月～2008年3月，连续运转3年。按照公司安排2008年3月机组进行计划检修 烟机 轴流式风机 齿轮箱 电动机 烟机解体检查情况 2008年3月烟机解体检查发现，二级静叶及静叶围带积存催化剂较多，一级静叶入口处局部有催化剂堆积，最大厚度5mm以上，一级轮盘及一、二级轮盘之间催化剂很少，二级轮盘背面没有催化剂堆积，二级动叶背面有少量催化剂结垢，厚度约1mm，其他叶片表面只有薄薄的一层催化剂，整体来说烟机内比较干净，催化剂积存较少。 磨损情况：二级动叶根部磨损严重，最深处约6mm以上，一级轮盘背部局部冲刷磨损，一二级轮盘蜂窝密封磨损严重，一级静叶根部局部存在裂纹，动静叶表面的长城一号耐磨涂层部分脱落磨损 二级动叶根部磨损严重 一级静叶围带结垢 二、结垢与磨损的原因分析 本次检修发现烟机内结垢虽不是十分厉害，但是三旋旋风单管结垢比较严重，这是以前几个周期没有发生过的事情，三旋结垢，分离效果不好直接导致烟机入口催化剂粉尘颗粒浓度增加，大颗粒度比例增加，加剧了烟机的磨损， 烟机结垢及磨损的主要原因可以分为以下几个方面： 烟机结垢的根本原因是烟气中含有大量催化剂细粉颗粒，即烟气中催化剂颗粒浓度大 细粉催化剂颗粒存在静电吸附作用，由于经过三旋后烟气中催化剂细粉颗粒度已经很小，细粉颗粒平均直径基本在5μm以下，颗粒本身由于范德华力作用，粘性强，互相吸附，不易流动，由于大量钙、铁、磷、硫酸根的存在起到了粘结剂的作用，促进了催化剂细粉的进一步结合 从2006年车间开始使用丙稀助剂和RICC-1新型催化剂，本身这种助剂的颗粒度就比较小，强度也比普通催化剂弱，经过提升管喷嘴高速喷出撞击后，很容易破碎，而且该种助剂中稀土等成分含量较高（高于3％），稀土本身很容易产生静电作用，加剧了静电吸附 由于三旋下部去细粉收集罐的阀门经常开关很容易引起泄漏，而且一旦泄漏，由于细粉催化剂的作用，漏点发展迅速且难以处理，车间因为泄漏险些停工（目前各催化装置普遍均采取这种操作方法），所以自2005年后三旋下部细粉收集罐一直实行满罐操作，即细粉收集罐中的催化剂不再进行定期排放，只单独靠从临界喷嘴去烟道，临界流速喷嘴本身只有DN80的孔径，由于所有细粉催化剂要从这里排去烟道，造成临界流速喷嘴流速降低或拥挤堵塞，导致三旋泄气量不够（正常情况不小于3％），三旋底部压力上升，旋风单管下料不畅，细粉催化剂停留时间延长，影响了三旋的分离效果，甚至直接造成三旋单管结垢堵塞，三旋的分离效果不好直接导致了进入烟机的烟气质量下降，加剧了烟机内结垢，附本次检修三旋结垢情况图： 5、 催化剂磨损造成细粉催化剂数量增加：由于目前催化装置大部分已实现长周期运行，系统内催化剂经过长时间的使用，由于撞击、磨损等等原因，催化剂颗粒已经大部分破损，平均颗粒直径降低，催化剂细粉量逐步增加，车间曾对各个时期的催化剂颗粒度进行分析比较（见下表），发现0～40μm范围内的催化剂颗粒质量百分比是在逐渐增加的。虽然系统内催化剂定期进行置换，但是效果不是很理想。由于细粉的增加，进入烟机的细粉浓度越来越大也是造成烟机结垢的原因之一 范围 m％ 时间 0～20μm 0～40μm 0～80μm 0～105μm 0～149μm 2.4 23.4 73 88.8 98.1 4.8 27 74.4