延迟焦化装置汽轮机结盐在线清洗技术的探讨

王雪娇

摘要：大庆石化公司炼油厂延迟焦化装置使用凝汽式富气压缩机，由于汽轮机负荷余量小和蒸汽品质下降等原因，汽轮机气阀全开并开始出现丢失转数现象，机组工作效率下降。在不停工的情况下，装置通过使用饱和蒸汽在线清洗的方法，有效解决了汽轮机结盐问题，提高了设备运行效率，保证了安全生产。

关键词：汽轮机;结盐;在线清洗

1.前言

大庆石化公司炼油厂延迟焦化车间富气压缩机C1501汽轮机轮室压力正常生产时压力值为1.1MPa，蒸汽耗量6.5t/h左右。由于受到中压蒸汽品质影响，自2018年开工后汽轮机叶片出现结盐现象，至2019年2月，轮室压力已经由正常的1.1MPa逐步上升到1.3MPa，调节气阀开度由75%逐步上升到100%，汽轮机在此工况下运行已失去调节能力，开始出现丢转现象，安全生产无法得到保障。因此，装置针对汽轮机结盐情况提出进行在线饱和蒸汽清洗。

2.汽轮机结盐在线清洗方案

首先试验压缩机入口放火炬阀，给定5%开度，现场及室内观察确定该阀门开关灵活。然后用压缩机入口放火炬阀及出口放火炬阀控制分馏塔压力，逐步降低机组转速，保证压缩机不发生喘振。当转速降至8500 rpm时停气压机。关闭3.5MPa蒸汽管网至压缩机阀门，打开压缩机3.5MPa蒸汽厂房内高点放空和两处低点排凝。停机期间机组始终保持盘车，自然降温2h。到达时间后，操作工打开速关阀，仪表工给信号，打开汽轮机调节气阀;自室内3.5MPa蒸汽厂房内低点排凝接蒸汽胶带处向机体注蒸汽1h;自室内3.5MPa蒸汽厂房内低点排凝接蒸汽胶带处向机体注装置饱和蒸汽3h并检测排水钠离子和钙离子。数值恒定时，结束清洗，起步开机。

3.汽轮机清洗过程

3.1机组停车

6时气压机开始降转速，6时30分气压机开始降转速至8500rpm，富气入口放火炬阀开，控制分馏系统压力平稳，6时40分气压机停机，停中间冷却器循环水及润滑油冷器器循环水，监控中间分液罐及凝汽器液位，启动电动盘车，每15秒盘车一次。

3.2清洗前降温

停机后，3.5MPa蒸汽改出机体，开大凝汽器冷却水，机组进入自然冷却阶段。8时45分，机体温度由366℃自然降温至240℃，投用速关阀，仪表给信号打开调节气阀，进1.0MPa蒸汽帮助机组快速降温;10时，机体温度蒸汽降温至200℃，达到清洗前目标温度。

3.3清洗过程

由汽轮机3.5MPa蒸汽放空向机体内注饱和蒸汽，利用饱和蒸汽对汽轮机进行清洗，同时由凝汽器液位计放空处采样20分钟分析一次。對样品进行Na离子和Ca离子含量分析。14时，引3.5MPa蒸汽至压缩机暖管，投用抽气器建立真空度，准备开机。15时，启动气轮机，控制气压机转速1000rpm，继续对汽轮机进行低转速清洗。15时50分，时汽轮机清洗完毕，气压机开始升速，16时30分打开二级出口阀将富气并入稳定系统，装置生产逐渐恢复正常。17时30分气压机转速升至正常转速9800rpm，轮室压力1.0MPa，二次油压0.37MPa，调节气阀开度75%。

3.4机组状态

在汽轮机在线清洗期间，同时对机组的振值、轴位移和相关的参数进行详细的记录。在此次清洗过程中，汽轮机及压缩机轴振动没有出现大的波动，只有在汽轮机冲临界转速（5030rpm）时出现较大波动，但压缩机没有出现喘振现象。（趋势见附图1）

机组在低转速1000rpm的清洗过程中，干气密封泄漏量正常变化，轴振动和轴位移都没有发生较大的波动，数值都在正常生产中波动的范围之内，从饱和蒸汽进行采样分析可以判断，在此次降温清洗过程中汽轮机叶轮结盐物没有成块脱落的现象，整个清洗过程中机组运行比较平稳。

4.汽轮机清洗效果分析

在汽轮机清洗整个过程中，汽轮机出入口蒸汽压力变化不大，蒸汽在升、降温过程中，温度波动较小，汽阀开度和轮室压力随汽轮机转速变化而变化。在机组转速提升后，汽轮机转速逐渐恢复到9500r/min，其他各参数随汽轮机入口蒸汽温度的变化有较小的波动，但各参数趋于稳定。蒸汽耗量稳定在6.5t/h，轮室压力稳定在1.0MPa左右，调节气阀开度稳定在75%左右。汽轮机清洗前后各参数变化参见下图。

从上图各参数的变化趋势可以看出，此次在线清洗效果比较明显，轮室压力从1.3MPa降至1.0MPa调节气阀开度从清洗前的100%降至75%。

5.汽轮机结盐组份分析

清洗过程中，对汽轮机蒸汽饱和蒸汽的钠离子含量和钙离子含量进行监测，并对清洗前、后数据及进行分析比较。根据各种参数的变化趋势进行分析清洗效果和汽轮机结盐的组份。下表（表1）为汽轮机清洗前后饱和蒸汽Na浓度和Ca浓度分析：

从上表可以看出钠离子在清洗前和清洗过程中发生较大变化，在清洗后期钠离子含量减少较为明显。说明饱和蒸汽清洗对钠盐清洗效果更加明显。

6.结论分析

根据上述分析结果可以看出，此次在线清洗效果较为明显，但是从各参数变化趋势可以看出，由于饱和蒸汽流量和压力以及蒸汽温度影响的限制，此次清洗并不彻底，汽轮机叶轮结盐仍有部分未清洗下来，应该是清洗时间不充足还有饱和蒸汽的饱和度不够所致。清洗饱和蒸汽的最佳状态应该是刚刚达到饱和为宜。从汽轮机出口饱和蒸汽各种组份分析结果判断，汽轮机结盐多为钠盐且含有少量钙盐，本次清洗尝试对此类钠盐及钙盐结垢的情况有明显效果。

7.改进建议

（1）本次清洗采取汽轮机3.5MPa蒸汽管线阀门关闭后机体自然降温，时间稍长且降温效果不好，下次清洗时应在机体降至280℃左右时即尝试通入1.0MPa蒸汽，为延长有效清洗时间提供条件。

（2）清洗蒸汽本次采用了饱和状态的1.0MPa蒸汽，但由于延迟焦化装置自身没有调节清洗蒸汽温度的手段，饱和度控制不理想，间接影响了清洗效果，建议下次尝试使用装置蒸汽伴热回水，其饱和度更高，清洗效果会更理想。

（3）清洗蒸汽冷凝水中钙离子和钠离子的分析未能实现实时监控，给清洗工作判断效果、调整方案都造成了延迟，下次清洗建议使用电导率现场在线分析，根据电导率结果及时掌握清洗效果。

参考文献：

[1]孙 博，张艳霞，李 强《加氢裂化装置汽轮机在线清洗技术探讨》炼油与化工，2011

[2]瞿 滨 《延迟焦化装置技术问答》