烟机能量回收率变化的分析
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 39351 次点击
摘要:针对装置检修、烟机结构改进后,三机组功率平衡出现的变化,分析机组能量回收率变化的主要原因,为提高机组能量回收率装置采取的优化操作措施。
关键词:催化裂化能量回收优化操作
一、概述
烟气能量回收机组是催化裂化装置的核心设备,主要利用再生烟气中所具有的热能和压力能膨胀作功,驱动主风机为再生器输送烧焦用风,以满足生产需要,功率不足或剩余由异步电机/发电机平衡,从而达到能量回收降低催化裂化装置能耗的目的。
济南分公司催化裂化装置能量回收机组,采用烟机、主风机、齿轮箱和电机/发电机组成的三机组配置。烟机为兰炼机械厂YLII-10000G型,主风机为陕西鼓风机厂的全静叶可调式轴流压缩机AV56-13,电机/发电机为上海电机厂的YCH710-4。机组自能量回收率(烟机输出功率/主风机轴功率)、同步运行率(烟机运行时间/装置运行时间)均在96%以上,是炼油厂节能效果最为明显的大型机组。
二、能量变化
从表1数据看,机组在设计条件下具备一定的发电能力,但烟机在前三个运行周期中,能量回收机组没有确切的发电记录,其他厂家三机组运行情况类似。2004年4月,针对YL型双级烟气轮机在运行中出现的催化剂堆积、二次流冲蚀、静叶组变形等影响长周期运行的问题,对烟机轮盘密封、静叶组件结构进行了改进。投用后,机组经常处于轻微的发电状态,随后对三机组功率平衡情况进行定期跟踪分析,确认机组在当时负荷情况下,当气温<30℃时,电动/发电机功率处于临界状态,即发电机功率-50+50kW,冬季气温-7时,最大发电量可达1200kWh。
烟机在改造后的第四个运行周期,能量回收率有明显增加,三机组主电机电耗平均减少500kWh,机组达到或超过了原设计回收率。通过对工艺运行参数进行优化,三机组可达到全年超过2/3的时间处于发电状态,基本实现了持续发电的目标。以2006年为例(表2),三机组全年累计发电205万kWh,月度最高发电量可达65万kWh(2006.01)。装置检修前后(含烟机改造)吨原料电耗由21.88kWh降低到15.29kWh(表3),装置年度电耗检修前后降低905万kWh,按三机组电耗平均减少500kWh计算,由于机组能量烟回收率提高带来的年度电耗下降438万kWh,约占装置电耗下降的48%。
三、原因分析
1.检修因素
机组的能量回收率和同步运行率均对装置的能耗影响较大。再生器旋分器和三旋检修期间的更换,降低了烟机入口烟气的粉尘浓度和对烟机叶片的冲刷。另外烟机结构改进后,烟气级间泄漏损失减小,降低叶片的二次冲蚀,机组运行效率稳定,机组能量回收率明显提高。同时烟机轴振动状况明显改善,烟机转子连续周期超过1000天,烟机同步运行率提高。其次风机出口单向阻尼阀DN1200更换轴承及助力汽缸,阻尼阀单向开启压降降低,风机出口至烟机入口管路压降降低约10kPa,相当于同样的烟机入口压力下,风机出口压力降低10kPa,风机轴功率消耗降低约300kW。