连续重整循环氢压缩机机轮室压力高原因分析及处理
2017-10-10
(中国石油长庆石化公司 陕西 咸阳 712000)
连续重整循环氢压缩机机轮室压力高原因分析及处理
贺大伟王煜陈力
(中国石油长庆石化公司陕西咸阳712000)
介绍了背压式汽轮机轮室压力高的原因及处理方法，并介绍了清洗方案。
背压式汽轮机轮室压力；高；原因；清洗方案
长庆石化公司60万吨/年连续重整装置所使用循环氢压缩机由一部中压背压式汽轮机带动，汽轮机主要参数如下：
设备型号： NG25/20
结构型式： 背压式汽轮机
进汽条件： 压力3.75 MPa，温度420 ℃
汽耗量： 24t/h
排汽条件： 压力1.1 MPa，温度290 ℃
调速范围： 6169-9253r/min
额定功率： 1635KW
单体重量： 4140kg
自2017年2月以来，根据汽轮机操作系统显示，汽轮机轮室压力由正常的2.0MPa逐渐升至2.9MPa，根据汽轮机操作规程，汽轮机轮室压力不应超过设计值的 15%，主汽门开度87%比正常值70%多17%。对重整循环氢压缩机的正常运行造成了影响，并有可能进一步影响连续重整装置的运行。
一、造成汽轮机轮室压力高的原因
(1)仪表故障，造成仪表测量值与实际轮室压力有偏差。
(2)蒸汽品质不佳，含有一定量的si和Na及其他杂质，造成汽轮机轮室部分有盐垢，造成蒸汽流通面积减小。
(3)轮室内有金属碎片或其他杂物，造成轮室蒸汽流通不畅或损伤汽轮机叶片。
根据汽轮机主汽门开度与蒸汽流量应近似成正比的关系，并观察轮室压力变化，压力变化比率高于蒸汽流量变化比率，可基本判断出汽轮机轮室是否结垢。并通过分析中压蒸汽化验数据并联系厂家，判断出汽轮机通流部分积盐垢，造成通流面积减小，导致汽轮机轮室压力高。
二、汽轮机轮室结垢各处理方法对比
轮室结垢常用处理办法有以下几种：
(1) 拆解汽轮机轮室人工清理。
需要彻底将循环氢压缩机停机，打开轮室，拆除转子、隔板等部件，用人工清洗的方法去除轮室内结垢，此方法需要将重整循环氢压缩机停机，检修周期长，且会造成重整装置停工，其他上下游装置降量，影响全厂汽油产品辛烷值，会造成大量经济损失。
(2) 化学清洗法。
通过接临时管线将稀柠檬酸打入汽轮机轮室中进行循环冲洗，化学清洗除垢效果好，但若注酸量及循环清洗时间未掌握好，过量的酸容易造成汽轮机叶片腐蚀，影响汽轮机寿命。
(3) 过饱和蒸汽冲洗法。
将过饱和蒸汽改入轮室，用蒸汽溶解盐垢。过饱和蒸汽冲洗方法简单，耗时短，且不会损伤汽轮机部件，但无法处理难溶的结垢。
通过对蒸汽化验数据的分析，结垢主要成分是易溶于水的碳酸钠和磷酸氢钠，故适用过饱和蒸汽法是合适的。
三、方案的拟订
循环氢压缩机汽轮机正常运行的转速高达8000rpm，因此必须严格控制通入蒸汽的压力和温度，否则蒸汽凝结形成小液滴，冲击汽轮机叶片，损坏汽轮机叶片，因此必须制订严格的清洗方案并进行JCA风险分析。
记录清洗后的轮室压力、蒸汽流量操作参数，并与清洗前作对比，以观察清洗效果。停机后应等待轮室温度冷却降到100℃以下，并控制降温速率，避免零部件发生形变。
在主蒸汽入口接临时注除氧水管线并安装喷头，使喷出的除氧水尽量雾化，以使除氧水与过热蒸汽充分混合。
在进汽、排汽管道上要安装压力表、双金属温度计，以便于控制蒸汽的温度和压力。清洗流程见图1:
1—主蒸汽进口阀；2—加水管法兰；3—加水管控制阀；4—进口蒸汽放空阀；5—蒸汽管进口疏水阀；6—速关阀；7—气缸；8—气缸疏水阀；9—排气放空阀；10—背压阀。
清洗过程
(1) 全开进、排气放空阀、气缸疏水阀。逐渐打开进汽入口阀，调节进汽压力至0.3MPa；逐渐打开除氧水注水阀，控制蒸汽比对应压力下的饱和蒸汽高10℃左右。
(2) 待蒸汽压力、温度稳定后，逐渐打开汽轮机速关阀、主汽门，使主蒸汽暖管。
(3) 暖管结束后，逐渐关小进汽放空阀，增加蒸汽流量，点击升速按钮将转速提升至8000rpm左右，待排汽温度升到排汽背压压力对应的饱和蒸汽温度时，停止清洗，关闭主汽门。
(4) 气缸温度冷却到100℃以下，重复以上步骤。
(5) 清洗结束后打开气缸疏水阀，排净积水；恢复原有系统。按启机方案启循环氢压缩机。由于提高轮室通过蒸汽速度有利于除去残留在叶片上的难溶物，因此清洗结束后要尽快启机。
四、结束语
汽轮机轮室压力偏高会影响汽轮机效率，影响重整循环氢压缩机的运行，对重整反应系统氢油比造成影响。为防止汽轮机结垢，需要严格控制蒸汽品质，关注蒸汽化验数据中Na和Si的含量，调整好中压汽包加药，减小汽轮机结垢现象，延长汽轮机使用周期。保证重整装置长周期平稳运行。
贺大伟(1989.06-)，男，汉族，湖南益阳人，本科，助理工程师，毕业于中国石油大学(华东)，就职于中国石油长庆石化公司，研究方向连续重整；王煜(1989.02-)，男，汉族，新疆阿拉尔人，本科，助理工程师，毕业于中国石油大学(华东)，就职于中国石油长庆石化公司，研究方向连续重整；陈力(1988.02-)，男，汉族，重庆江津人，本科，助理工程师，毕业于中国石油大学(华东)，就职于中国石油长庆石化公司，研究方向石油炼制。
