催化裂化装置中烟气催化剂对烟气轮机运行影响

催化裂化装置再生器反应生成的高温烟气经过三级旋风分离器进入主风机组烟气轮机做功后输出机械能,高温烟气的品质直接影响烟气轮机效率和使用寿命。从催化剂对动叶片的冲蚀和在烟气轮机流道内发生结垢的现象出发,分析了催化剂对烟气轮机长周期安全、稳定运行产生的影响和危害,并提出了改进措施。     

烟气轮机叶片冲蚀特性数值研究

烟气轮机长期在高温烟气环境服役，烟气中催化剂颗粒持续在流道中冲蚀磨损叶片。利用数值计算方法建模分析了流道内气固两相流动特性和冲蚀特性，探讨了催化剂颗粒直径、导流锥型线、动静叶片轴向间隙和节距比等因素对冲蚀特性的影响。研究结果表明，催化剂颗粒冲蚀主要发生在静叶片尾部边缘、动叶片前缘吸力侧和压力面、动叶片叶顶尾缘区域，动叶片冲蚀情况比静叶片严重。静叶片尾部边缘的冲蚀主要由小直径催化剂颗粒撞击引起，动叶片前缘和叶顶尾部边缘的冲蚀破坏由较大直径催化剂颗粒引起。随着催化剂颗粒直径的增加，颗粒撞击位置逐渐沿叶片高度方向向着叶顶尾部边缘移动，动叶片前缘和叶顶尾部边缘的冲蚀加剧。合理的导流锥型线有助于保持更均匀的颗粒分布，从而减少颗粒集中冲蚀。轴向间隙的增大能缓解动叶片尾部边缘的冲蚀破坏，但气动性能会有所降低。适当增大节距比，能在一定程度降低动叶片尾部边缘冲蚀率密度。     

烟气轮机进气锥隔板焊缝开裂原因分析及解决措施

介绍了烟气轮机的主要设备结构和使用功能,详述了在役烟气轮机进气锥隔板与锥体连接部位出现的焊缝开裂情况,分析了进气锥流道内的复杂温度场和焊缝位置存在的多种应力、应力和腐蚀介质共同作用下的焊缝腐蚀及其发展机理、现有进气锥结构设计方面的考虑与实际不足、隔板和锥体母材与焊材之间存在的焊接性能差异,提出并实施了对隔板和支持锥的结构改进,解决了影响烟气轮机安全平稳长周期运行的隐患,提高了烟气轮机的使用性能。     

烟气轮机动叶片断裂分析

对进口的Ｅ—２３２型悬臂式两级烟气轮机的二级动叶片断裂进行了分析，其原因是由于材料热处理温度偏高、烟气中催化剂粉尘浓度高、叶片被冲蚀减薄而产生的疲劳断裂。最后提出了防止断裂的对策。     

YL型烟气轮机气动优化设计

针对某些炼厂烟气轮机运行过程中出现动叶片被冲蚀,偏离原设计工况导致烟机效率降低的问题,经对烟气轮机相关部件进行优化设计并调整相应工艺措施解决了问题,可为相关企业在用烟气轮机的高效、平稳、长周期安全运行具有一定的参考。     

烟气轮机故障分析及预防措施

抚顺石油二厂南催化装置采用美国INGESOLL RAND公司生产的双级悬臂式E2 32烟气轮机。经过多年运行和改造 ,烟气轮机转子实现了国产化 ,但在 11a的运行中 ,烟气轮机动、静叶片磨损和轮盘冲蚀经常造成停机事故 ,影响其正常运行。1　宏观检查(1)叶片　检查发现 ,榫头进气端面、根部前缘、叶片前缘、叶片盆、背向转接处及缘板有严重冲蚀和磨损 ,静子叶片前缘尖根部有冲蚀凹坑 ,静子叶片前缘沿全叶高及叶片盆尾缘存在明显的冲蚀沟痕 ,叶身保护层大面积剥落。(2 )轮盘　Ⅱ级轮盘比Ⅰ级轮盘冲蚀严重 ,轮缘凸肩上转接处被冲蚀成环状沟痕 ,轮缘…     

烟气轮机振动异常原因分析及处理

针对催化裂化装置烟气轮机振动异常的问题,运用状态监测技术对机组运行状态进行了分析和故障诊断,得出烟气轮机轴瓦振动异常是由于烟气轮机运行工况劣化,催化荆在烟气轮机流道和叶片上均匀沉积和结垢后瞬间脱落造成的.同时应用在线除垢技术对烟气轮机进行不停车除垢,确保了烟气轮机长周期安全运行.     

烟气轮机叶片的冲蚀与防护

通过烟气轮机叶片严重冲蚀的实例，分析了产生冲蚀的原因、机理，并从三级旋风分离器选型、烟机叶片材质、涂层，以及烟机的操作和检修质量四个方面提出了防护措施。     

催化裂化烟气轮机内不同Stokes数颗粒沉积特性数值研究

采用数值模拟的方法研究了烟气轮机内的催化剂颗粒沉积过程。在计算流体力学软件Fluent中,采用RNG -k-ε湍流模型计算烟气轮机内气相流场。在流场模拟的基础上,应用自定义函数修正了固有的沉积模型,模拟不同Stokes数颗粒的沉积特性。模拟结果表明,小Stokes数的催化剂颗粒沉积速率较大,静叶吸力面、动叶压力面及动叶吸力面轮毂和机壳附近是颗粒沉积的主要区域;大Stokes数的催化剂颗粒沉积区域主要分布在静叶压力面和动叶压力面,分布比较均匀,但沉积速率较小。工业条件下应尽量避免小Stokes数颗粒进入烟气轮机,保障烟气轮机安全长周期运行。     

显微观察剖析FCC烟机结垢损伤的原因

某厂FCC装置新增用的YL11—7000A双级烟气轮机运行6355小时后，在无任何征兆情况下突然发出异响，继而发生强烈振动约15秒。紧急停用烟机，打开检查发现：一级静叶组件有3只叶片完全断裂，其余叶片均有不同程度的损伤。一级动叶组有一只叶片叶身完全断裂，沿轮盘转动反方向断裂动叶片后有10只叶片发生严重弯曲变形和损伤。二级动叶组及静叶组的叶片也都有不同程度损伤。二级静叶组件固定环内壁出现大量撞击形成的凹坑。     

催化裂化装置烟气轮机节能的几个问题

催化裂化装置的烟气轮机对装置和炼油厂节能起着重要作用。从节能和经济角度出发，提出了节能量及节能效益计算方法；烟气轮机工程项目动态投资回收期的简化计算方法；烟气负荷率对烟气轮机功率回收的影响及其估算方法。提出提高烟气轮机功回收率的途径为：提高烟气温度；调整ＣＯ燃烧流程，提高烟气轮机入口烟气温度；增加烟气流量；提高再生器操作压力。     

YL33000A型烟气轮机结垢预判方法的应用

结垢是影响烟气轮机长周期运行的关键因素。文中应用的YL33000A型烟气轮机结垢预判方法通过调节烟气轮机入口调节蝶阀开度,观测烟气轮机入口压力、机组发电量及双动滑阀联动判断烟气轮机结垢程度,通过原料性质、催化剂粒度分布和烟气粉尘浓度监测判断烟气轮机结垢过程,通过机组状态监测数据分析判断烟气轮机结垢形貌,为烟气轮机检修提供依据,确保了烟气轮机长周期平稳运行。     

E232型烟气轮机叶片断裂原因分析

通过对某催化装置烟气轮机断裂动叶片进行宏观检查、力学性能分析、晶粒度分析、断口形貌分析以及动叶片锻件毛坯热处理制度的分析表明,该烟气轮机叶片断裂是因为在服役过程中,材料的晶界发生了失稳弱化,叶片榫槽应力集中处发生了疲劳和沿晶开裂所致,其原因是叶片锻件毛坯热处理工艺不合理.     

分段压裂球座材料及流道优化研究

鉴于压裂滑套球座在水平井裸眼分段压裂工艺中的重要性,从化学成分、金相组织及性能等方面优选了具有可钻性强、满足工艺要求的QT5-A型球墨铸铁球座材料,提出了一种锥面锥段+球面密封的复合球座流道结构。通过数值分析的方法分析了球面密封结构与锥面锥角对球座耐冲蚀性能的影响。分析结果表明,无论有无球面密封,密封面的冲蚀都不可能避免;对于球面密封球座结构虽然后半部分局部冲蚀严重,但由于前半部分避开了砂粒的冲击导致冲蚀速率极低,从而保障了整体密封效果。因此,具有球面密封结构的压裂球座流道结构具有更高的耐冲蚀性能。最后建议不进行表面强化处理时球座优化的流道结构采用22°锥角+球面密封结构,22°或30°锥角时都可以通过表面处理来提高球弧密封面的抗冲蚀性。     

烟气轮机动叶片修复技术

介绍烟气轮机转子叶片 (动叶 )损伤后的修复技术 ,主要修复工序、相应的方法、手段和结论     

液动冲击器缸体结构优化设计

为解决液动冲击器在使用过程中缸体出液孔口出现冲蚀坑的问题,采用CFD分析法对缸体工作过程进行模拟仿真,根据流场模拟结果提出结构改进方法,将缸体流道从径向水平改为与水平方向成45°角的结构。研究结果表明,缸体流道沿径向水平时会引起出液孔口附近液体流速和压力突变,产生脱流回流现象,导致缸体出液孔口附近发生严重冲蚀;结构改进后流场分布情况得到明显改善,且能满足缸体强度要求,延长了冲击器缸体的使用寿命。现场试验中改进后的液动冲击器的平均钻速比改进前提高了34%。     

烟气轮机振动原因的分析与处理

利用设备故障诊断技术,对烟气轮机振动信号进行分析,能够及时准确预测烟气轮机的叶片损坏和联轴节不对中的故障,解决烟气轮机振动大的问题。     

催化裂化装置烟机结垢原因分析及应对措施

针对目前影响催化裂化装置长周期安全运行的核心设备之一——主风机组的烟气轮机存在的结垢问题,收集了国内37家炼油厂催化裂化装置的运行数据,分别从装置的操作条件、烟机的机械设计以及催化剂的使用3个方面进行了详细的对比分析,对烟机结垢的成因进行了探讨。结果表明,烟机结垢是一个多因素相互作用的结果,主要因素包括:烟机流道的流场不均匀、扰动大;烟机的叶型、叶片的表面粗糙度、轮盘冷却蒸汽流量及温度;平衡剂脱附的金属、烟气中的细粉(尤其是超细粉)与烟气中的水蒸气、硫等介质的相互作用,加剧了叶片表面的粗糙度,容易造成烟机结垢。基于对烟机结垢成因的分析总结,提出了减缓烟机结垢的改进措施。     

烟气轮机动叶片自振频率分析与测试

阐述了烟气轮机动叶片破坏的主要原因之一，叶片自振频率对安全性的影响及叶片自振频率的测试方法。     

催化裂化装置烟气轮机故障分析及处理

催化裂化装置能量回收机组运行中经常因各种原因发生故障停车,在各类故障中由于烟气轮机故障而导致机组停车占有很大的比例。通过对中国石油抚顺石化公司150万t／a重油催化装置能量回收机组烟气轮机的总结分析,认为故障原因主要集中在催化剂堆积引起转子动不平衡、动叶片磨损、轮盘冷却蒸汽使用不当、热态对中不良以及叶片断裂等方面,并就如何实现烟气轮机长周期安全高效运行进行了探讨。