提高烟气温度,挖掘催化裂化烟机做功潜力(贺旺军)

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1、提高烟气温度，挖掘催化裂化烟机做功潜力贺旺军（中国石化长岭分公司，湖南岳阳414012）摘要通过计算发现烟机实际做功和设计值相差10%以上。从三旋入口处通入适量的主风，将烟机入口温度从650°C提高到680°C,实践证明，不仅能有效提高烟机做功，而且为在线解决烟机振动高的问题提供了一种方法，从而更好地保证了烟机的长周期运行。关键词烟机改造做功节电1前言长岭炼化2#催化装置催化剂采用两段再生。一再贫氧再生产生的富含CO的高温烟气大部分经烟机回收部分能量后进余热锅炉，小部分经双动滑阀直接进入余热锅炉。2#

2、催化烟机于2007年3月进行了整体更新改造，型号由TP2G-30型改为TP16-40型，额定功率由3000KW提高到4000KW。但改造完投用后，发现电机做功并没有比改造前有明显的下降，也就是烟机做功没有达到预期。为了充分挖掘烟机做功潜力，我们对烟机实际做功情况进行了理论计算，找出制约烟机做功的主要因素，并采取相应措施，较好地解决了烟机做功能力没有充分发挥的问题，降低了装置能耗，取得了较好的经济效益。2烟气温度对烟机做功的影响2.1烟机实际工况和设计工况对比烟机的实际运行工况和设计工况如表1所示。可以

3、看出，受再生方式的影响，一再烟气温度一般只有650°C左右，比设计值680°C少了约30°C。烟机进气温度达不到设计值是造成烟机做功达不到预期的主要原因。表1烟机实际工况和设计工况对比项目单位设计值实际值烟机进气温度t.°C680650烟机排气温度t2°C495480烟机进气压力P1MPa0.320.32烟机排气压力p2MPa0.1010.101空气湿度0.0260.026一再主风总量VfKNm3/h56562.2烟气温度对烟机做功的影响分别计算烟气温度为650°C工况和680°C工况下，一再烟气全部

4、通过烟机时，烟机的做功情况。先计算650°C工况。取样分析干烟气的组成如表2所示。进入一再的干空气量:帀".6曲烟气屮氮气摩尔数：54.6x1000x1000x0.79=52Smo[/$22.4x36001-0.002-0.0572-0.1256烟风比：Vr_100—CO八i/=—=(2+0)x—VF1.2667V21湿烟气量：Vy=1.084x56=60.7KM”/h湿烟气组成如下:6^mol/s—=1.084153mol/sn(O2)=648X0.2%=1.30mol/sn(CO)=648X5.7

5、2%=37.06mol/sn(CO2)=648X12.56%=81.39mol/sn(N2)=528mol/sn(H2O)=753-648=105mol/s烟机的理想功必=-H+T{)SAH表2T•烟气的体积组成干烟气成分（v/v%）氧气0.2—氧化碳5.72二氧化碳12.56绝热条件下，其中，Cpm=a+bT+cT2a,b,c为常数，在手册中可以查到，假设烟气全部通过烟机做功，则△日（。2）=f^（O2）Cpm（O2）dT=・3（d+bT+cT2）dT=-7.275KW小「753°AH(CO)=

6、(CO)Cni(CO)dT=37.06(6/+hT+cT2)dT=-202.545KWJ可pjuJ923AW(CO2)=『n(CO2)Cpm(COJdT=］：：81.39(g+bT+cT2)dT=-721」62KWrT.「7530AH(N2)=^n(N2)Cpm(N2)dT=£^528(^+bT+cT^dT=-2860.463W△H(比O)=『斤(比0)；比0)刃=j^lO5(a-hbT-hcT2)clT=-711.819/GV理想功率"=—》△//=4503KW烟机的效率按0.78考虑，则烟机

7、的实际有效功率为：P=0.78P=0.78x4503KW=352KW从计算结果可以看出，即使一再烟气全部通过烟机做功，烟机也没有达到4000KW的设计负荷。说明烟机的做功能力没有充分发挥，还大有潜力可挖。若将烟机入口温度提高至680°C,出口温度为495°C,其他条件不变，同样可以算岀烟机的输出功率P=3940KWo由此可见，烟机至少还有10%的做功能力没有发挥出来。将烟机入口温度向设计值靠拢,能有效挖掘烟机的做功潜能。3提高烟气温度的措施在二段再生工艺屮，一再温度是受限制的。因为在含H2O蒸汽的环

8、境屮，一再温度过高容易导致催化剂的“热崩”。为了提高烟机入口烟气温度，乂不影响正常的工艺操作，我们利用一再烟气中富含CO和少量炷的特性，在一再烟气管道上、三旋之前增设了6个喷咀,补入一定量的新风，使一再烟气中携带的微量绘组分和部分CO继续燃烧，从而达到增温目的。为了防止燃烧过头发生超温而损坏设备，在注风点之后的烟气管道上，接上了2.2MPa脱氧水和l.OMPa饱和蒸汽，可以在发生严重超温时喷水喷汽予以降温。工艺流程如图1所示。这套增温设施之所以设置在三旋