柴油加氫裂化裝置凝汽式汽輪機空冷島安裝要點分析

于洋洋

柴油加氫裂化裝置凝汽式汽輪機空冷島安裝要點分析

于洋洋

（浙江石油化工有限公司，浙江 舟山 316200）

介紹了浙江石油化工有限公司二期新建350 萬t·a-1柴油加氫裂化裝置凝汽式汽輪機所屬空冷島系統(tǒng)的安裝及調(diào)試要點。針對空冷島的鋼結(jié)構(gòu)安裝、空冷管束安裝、匯流管安裝以及風機安裝等提出了安裝過程中的要點以及易發(fā)生問題的節(jié)點和注意事項，通過空冷島安裝和調(diào)試全過程的嚴格把控，進一步保證空冷島的長期穩(wěn)定運行。

空冷島；汽輪機；離心機；風機

1 裝置工藝簡述

浙江石油化工有限公司 4 000 萬t·a-1煉化一體化項目350萬t·a-1柴油加氫裂化裝置，由中國石化洛陽工程有限公司設計。該裝置采用UOP公司提供的固定床兩段式全循環(huán)柴油加氫裂化技術。UOP提供全套的加氫裂化催化劑，該催化劑系統(tǒng)具有脫金屬、加氫精制、加氫裂化等功能。裝置以直餾柴油、催化柴油、漿態(tài)床渣油加裂裝置柴油和石腦油為原料，主要生產(chǎn)催化重整裝置原料重石腦油，副產(chǎn)輕石腦油。該裝置同時設置輕烴回收及產(chǎn)品精制部分，將本裝置及蠟油加氫裂化裝置的粗石腦油、酸性氣、低分氣，蠟油加氫處理裝置的酸性氣、低分氣，柴油加氫精制裝置的酸性氣、低分氣、石腦油加氫裝置的酸性氣進行輕烴回收及精制，生產(chǎn)精制液化氣和脫硫干氣、脫硫低分氣。

裝置由反應部分（含兩段反應部分、循環(huán)氫脫硫、循環(huán)氫壓縮機）、新氫壓縮機部分、分餾部分、輕烴回收部分、產(chǎn)品精制部分組成。

2 循環(huán)氫壓縮機組概況

2.1 循環(huán)氫壓縮機組概況

350萬t·a-1柴油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機（K-1001）是裝置關鍵特護設備之一，由沈陽鼓風機集團股份有限公司制造，型號是BCL527/A，驅(qū)動設備是由杭州汽輪機股份有限公司生產(chǎn)的NK40/45/20凝汽式汽輪機，最大連續(xù)轉(zhuǎn)速 9 968 r·min-1，進口流量47.7 t·h-1，調(diào)速范圍 6 490～10 199 r·min-1。機組主要用來將分液罐V-1011頂氫氣經(jīng)壓縮機壓縮升壓至15.282 MPa后，一部分與補充氫混合，另一部分進入R-1001、R-1002反應器，起到改善反應器內(nèi)溫度分布，起熱載體作用；抑制生焦反應，保護催化劑活性壽命的作用；稀釋反應原料，使物料更均勻地分布于床層的作用。壓縮機軸端密封采用伯格曼（進口）公司生產(chǎn)的串聯(lián)式干氣密封。

2.2 空冷島概況

柴油加氫精制裝置空冷島是NK40/45/20凝汽式汽輪機凝氣系統(tǒng)的主要設備，主要包括鋼結(jié)構(gòu)、空冷管束、風機、管道以及附屬儀表、電氣設備組成，空冷島參考模型如圖1示。

圖1 空冷島參考模型

3 空冷島安裝過程注意事項

3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝

空冷島鋼結(jié)構(gòu)的安裝，除應嚴格按照制造廠發(fā)送的安裝使用說明書按要求施工外，要特別注意以下內(nèi)容。

高強度螺栓必須用扭矩扳手將螺栓及螺母擰緊，插入螺栓前，業(yè)主、監(jiān)理以及施工管理人員要嚴格檢查螺栓的外觀（表面腐蝕、生產(chǎn)缺陷）等，螺栓擰緊分為初擰和終擰，初擰扭矩為施工扭矩的 50%，終擰扭矩為施工扭矩，拆卸扭矩為施工扭矩的 1.5～2.0 倍，初擰與終擰應在同一天完成。螺母施工扭矩如表1所示。

表1 高強度螺母施工扭矩表

3.2 空冷器安裝

柴油加氫裂化裝置汽輪機空冷島共有48片空冷管束，空冷管束吊裝方式為兩兩組隊起吊方式，如圖2所示。

圖2 管束吊裝示意圖

對于匯流管的安裝，下管箱接管先裝入接管密封板，特別注意的是，接管密封板處的焊接要嚴格檢查，特別是在空冷島系統(tǒng)氣密過程中要嚴格檢查此處的泄漏情況，如有泄漏發(fā)生，要堅決處理修復，防止汽輪機投用過程中負壓達不到要求值，下管箱匯流管安裝如3所示。

用葫蘆等起吊工具吊裝匯流管，從匯流管固定組件端向兩邊安裝，先點固，部分管段留有 50 mm 余量，現(xiàn)場配割準長度，并注意管道坡度按照圖紙設置。

圖3 匯流管安裝示意圖

3.3 擋風墻及內(nèi)部彩鋼板的安裝

擋風墻框架加上安裝彩鋼板。安裝注意事項：彩鋼板與角鋼用 ST6.3×25 自鉆自攻螺釘固定，間距為 300～500 mm。安裝單位需自行配備合適自攻螺釘槍，應選用足夠功率自攻螺釘槍，否則自攻螺釘無法鉆透鋼板。

安裝擋風墻門窗。門窗面板采用彩鋼板，間距 200 mm 開好鉚釘孔，然后用鉚釘連接。門軸套根據(jù)門轉(zhuǎn)軸的位置現(xiàn)場焊接，需保證門轉(zhuǎn)動自如，焊角高度 5 mm。

內(nèi)部彩鋼板與彩鋼板間連接采用鉚釘連接（用戶/安裝單位根據(jù)實際情況連接），若制造廠供貨狀態(tài)為整個項目所需的彩鋼板型材，具體形狀需安裝單位根據(jù)實際需要進行自行裁剪。

3.4 風機安裝

風機的構(gòu)架或基礎均應有足夠的強度和穩(wěn)定性，能吸收和隔離振動，防止發(fā)生共振，影響風機的性能。

風機的傳動主軸與風筒同心，同軸度誤差小于5 mm（可以通過葉尖與風筒間隙差來調(diào)整），葉尖與風筒間距 18～40 mm。

對于風機葉片角度的測量問題，在距葉尖 60 mm（或按圖紙要求）處放一平鋼板尺，將量角器調(diào)到安裝角值。然后放置在平鋼板尺上，氣泡處于中間位置，則安裝角正確，用力矩板手擰緊 U 型螺栓上的螺母， 必須按“對稱”的擰緊原則逐步擰緊。將 U 型螺栓上的防松墊片的兩端翻起與螺栓側(cè)平面壓平，此項應在葉片安裝檢驗完成后進行。

4 空冷島氣密及調(diào)試

4.1 空冷島氣密

管束、匯流管、凝結(jié)水箱、凝結(jié)水泵、集液箱、兩級射汽抽氣器等系統(tǒng)設備完成安裝，并驗收合格，以及汽輪機主排汽管道、凝結(jié)水管道、抽真空管道、疏水管道、放空管等空冷凝汽系統(tǒng)輔助設備管道以及相關疏水閥、隔離閥、放空閥、儀表閥、過濾閥等完成安裝，并驗收合格后，需要對空冷島進行氣密工作。

空冷島氣密前，需要嚴格按照預案做好隔離加裝盲板，其中在汽輪機出口與集液箱之間、集液箱與疏水膨脹箱之間、抽氣總管與二級射氣抽氣器之間、汽輪機排氣總管與水封安全閥之間要嚴格按照氣密方案加裝盲板，空冷系統(tǒng)盲板加裝如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)氣密盲板安裝示意圖

4.2 風機安裝調(diào)試

風機調(diào)試前，要完成以下工作：

1）風機電機、傳動系統(tǒng)、葉片、風筒、防護網(wǎng)、儀表設備等安裝工程全部完成，驗收合格。

2）動力供電（MCC）已經(jīng)正常投用。

3）電機絕緣、接地裝置驗收合格。

4）電機臨時脫離并加以固定。

5）軸承等轉(zhuǎn)動部位注入潤滑油。

6）手動盤車轉(zhuǎn)動靈活。

7）震動開關已投用。

8）高空測量腳手架已經(jīng)搭建。

電機風機試轉(zhuǎn)順序按以下步驟進行：

1）點接電機電源，確認電機旋轉(zhuǎn)方向。

2）啟動低速電源，達到全速后停機，確認無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機振動）。

3）再次啟動低速電源，進行電機試轉(zhuǎn)1 h，停機（30 s）。

4）啟動高速電源，達到全速后停機，確認無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機振動）。

5）再次啟動高速電源，進行電機試轉(zhuǎn)1 h，停機。

6）電機連接，找準禁錮，手盤風機葉片數(shù)調(diào)。

7）啟動低速電源，達到全速后停機，確認無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機振動）。

8）再次啟動低速電源，進行風機低速試轉(zhuǎn)2 h，停機。

9）間隔 30 s后啟動高速電源，達到全速后停機，確認無異常狀況（啟動電流、軸承摩擦、電機震動）。

10）再次啟動高速電源，進行風機高試轉(zhuǎn)2 h，停機。

需要檢測的項目如下：

1）測量記錄風機進口風速；

2）檢查記錄電機運行電壓、三相電流值；

3）檢查記錄電機運行功率；

4）檢查記錄電機軸承溫度；

5）檢查記錄風機構(gòu)架震動值；

6）檢查記錄現(xiàn)場環(huán)境溫度。

5 結(jié) 論

1）空冷島系統(tǒng)的安裝過程中，要嚴格按照制造廠發(fā)送的安裝使用說明書，按照順序和質(zhì)量要求嚴格把關。

2）對空冷島系統(tǒng)的氣密工作要做好充分的預案，業(yè)主、監(jiān)理及施工方管理人員及施工人員要做好預案討論及推演，氣密壓力要嚴格把控，不能出現(xiàn)超壓等現(xiàn)象。

3）風機調(diào)試前，各方要特別注意空冷島內(nèi)部清潔度，風機啟動前，空冷島內(nèi)部絕不能有焊條、腳手架、安裝部件、安裝工具等，要檢查好風機防護罩，做好密封板、A型架等部位螺栓的檢查和抽檢工作，防止雜物掉落造成人員或風機葉片損壞。風機調(diào)試過程中，要嚴格控制人員流動，無關人員不允許進入空冷島區(qū)域。

4）空冷島調(diào)試工作完成后，在汽輪機正式投用之前，要聯(lián)系電氣專業(yè)人員將風機斷電，防止誤操作或設備誤動作造成風機運轉(zhuǎn)從而增加施工人員安全風險。

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Analysis on Installation Points of Air Cooling Island of Condensing Steam Turbine in Diesel Hydrocracking Unit

（Zhejiang Petrochemical Co., Ltd., Zhoushan Zhejiang 316200, China）

The installation and commissioning of the air cooling island system of the condensing steam turbine of new 3500 kt·a-1diesel hydrocracking unit in phase II of Zhejiang Petrochemical Co., Ltd. were introduced. In view of the steel structure installation, air cooling tube bundle installation, manifold installation and fan installation of the air cooling island, the key points in the installation process and the nodes and precautions prone to problems were put forward. Through the strict control of the whole process of the installation and commissioning of the air cooling island, the long-term stable operation of the air cooling island was further guaranteed.

Air cooling island; Steam turbine; Centrifuge; Fan

TM621

A

1004-0935（2022）02-0223-04

2021-07-24

于洋洋（1986），男，遼寧省盤錦市人，工程師，2010年畢業(yè)于東北石油大學過程裝備與控制工程專業(yè)，研究方向：設備管理。