催化裂化离心式鼓风机运行瓶颈问题及对策.pdf

第44卷第5期
石油化
设备
Vol 44 No 5
2015年9月
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENI
Sept 2015
文章编号:1000-7466(2015)05-0087-05
催化裂化离心式鼓风机运行瓶颈问题及对策
李琳琳
(西安石油大学,映西西安710065)
摘要:通过现场勘査与计算,分析了某公司80万t/a催化装置三机组离心式鼓风机效率偏低、夏
季风量不足以及电机耗能大这些问题产生的主要原因,提出了以轴流式鼓风机替代离心式鼓风机
的政进建议。
关键词:催化裂化装置;离心式鼓风机;效率;能耗
中图分类号:TQ051.212
文献标志码:B
doi:10.3969/issn.1000-7466.2015.05.020
Operation Problems and Solutions of Centrifugal Blower in Catalytic Cracking Unit
(xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China)
Abstract: Through on-site survey and calculation, the main reasons for these problems of cen-
trifugal blower in catalytic cracking unit was analyzed, for example, low efficiency, lack of wind
in summer and high energy consumption. And then an alternative centrifugal blower axial blower
suggestion for improvement is put forward.
Key words: catalytic cracking unit; centrifuge blower; efficiency; energy consumption
某公司80万t/a催化装置于199805投人运1机组基本概况和运行中存在问题
行,其中三机组是炼油厂主要的二次加工装置,该机
组由烟气轮机、主风机以及电动机组成,是这一装置1.1机组简介
的核心设备。
烟气轮机型号YL-4000D,轴向进气,垂直向上
运行时主风机吸入空气并压缩送入再生器,待排气,单级悬臂式结构,转速5640r/min,第一临界
生催化剂在再生器中烧焦后所产生的烟气通过烟气转速为9756r/min,进口气体(标准)体积流量为
轮机膨胀做功将部分热能、压力能转化为机械能,烟
260m3/min,进气温度943K,排气温度813K,进
气轮机与电动机一起带动主风机运行,从而大幅降气压力0.24MPa,排气压力0.105MPa,绝热效率
低主风机所需的电能消耗量。
81%,输出功率4367kW
三机组的运行工艺流程示图见图1。
主风机为离心式结构,型号MCL904-5,转速
5612r/min,第一临界转速为2181.2r/min,挠曲
水封
临界转速2181
,进口气体(标准)体积流量为
1060m3/min,进气温度为300.4K,进气压力为
电机
风机
烟气
轮机
14MPa,排气压力
34MPa,轴功率
4088kW
至反再系
电动机型号YCH710-5-4型,功率4000kW,
图1三机组运行工艺流程示图
效率97.15%,功率因数0.905,温升105K,电压
收稿日期:2015-04-19
作者简介:李琳琳(1984-),女,山东菜芫人,工程师,学士,现从事于海洋石油平台机械设计工作。
石油化工设备
2015年第44卷
6000V,满载电流437A,使用系数1,频率50Hz。置是在原设计产能50万t/a的基础之上进行扩能
变速箱型号GJP-460-400/3.77传动功率改造,使其产能达到80万t/a。产能扩大后,由于烟
4000kW,速比3.77,主轴转速1487r/min,从动气量的增加,烟气轮机由原先的双级改造成单级,但
转速5612r/min
是主风机、电机均未作改动。新装置投人生产后发
1.2机组运行中存在问题
现,三机组中电机的能耗大幅度提高,主风机风量不
机组运行过程中存在的首要问题是主风机效率足(尤其是夏季风量严重不足),装置负荷达不到设
偏低,造成大量的烟气轮机能量浪费,其次是夏季风计负荷
量不足,电机耗能大。这些问题成为生产运行中的
为了分析产生这些问题的原因,试图通过对扩
瓶颈问题,致使该装置加工量达不到改造后的设计能改造后机组的运行参数进行计算来分析探讨。由
负荷,操作弹性差,难度大,影响装置的运行成本及于受天气温度、相对湿度以及风量波动的影响,选取
其效益。
主风机和烟气轮机对应的5组运行参数为基本数据
进行相关计算。
2原因分析
主风机和烟气轮机对应的5组运行参数分别见
经过调查和现场勘察发现,此80万ta催化装表1和表2。
表1主风机主要运行轸数
组別人口风量/m?mia-人ロ压力/MPa人口温度/K出口压力/MPa出ロ温度/K电机电压/V电机电流/A
447
6593
1409.47
0.341
119
1408.37
0,101
445
6668
0.101
263
0.331
448
6577
16
表2烟气轮机运行主要参数
109.84kJ/kg、109.84kJ/kg、109.84kJ/kg、
组别
人口温度入口压力出口温度出口压力106.65kJ/kg、106.65kJ/kg,其平均绝热压头为
/ K
kpa
108.564kJ/k
2.3主风机所需轴功率
主风机所需轴功率P。按下式计算
533
P=( qvosphaa)/(na×102)
均值
669.2
130
532.52式中,为主风机入口气体体积流量,m/ minip为
空气密度,kg/m2。
2.1主风机效率
将表1中5组数据分别代人式(3)计算可得第
主风机效率7d按下式计算
1组一第5组数据对应的的主风机轴功率依次为
5480kW、5234kW、5281kW、5443kW和
7aed=(T。/△T)(か/か。)1ー1
式中,Ts为主风机入口温度,△T为主风机出、入口
5514kW,其平均轴功率为5391kW
温度之差,K;かa为主风机出口压力,、为主风机入2.4主电机有效功率
口压力,kPa;k为绝热指数,k=1,4。
主电机有效功?P。按下式计算:
将表1中的第1组~第5组数据分别代入式
cos nr
(1)计算可得5组数据对应的主风机效率依次为式中,Vn为电机电压,V;为电机电流,A;7m为
59.4%、62.59%、61.8%、58.3%、57.4%,其平均效电机效率,m=0.98;cosg为电机功率因数,此处
率为59.88%。
cos o=0. 90
P