125- 重油催化装置烟气脱硫洗涤塔专用羽叶分离器与烟气脱硫曲面锥除尘器本质区别

      上月，大庆石化二重催140万吨FCCU烟脱洗涤系统试用曲面锥开车了。烟囱排放的烟气“落雨”现象，比改造前还严重。加之，这些天遇到东北大降温，烟囱周边的烟气落雨，会造成周边大面积结冰。装置上的技术人员对此很忧虑，来电咨询原因。我们建议他们从其技术方案和评价书上找答案。曲面锥采用高密度逆向喷淋液与上升烟气逆向接触洗涤，对洗尘有效果，但对于烟气脱除液滴液沫则不管用，甚至二次带液更严重。烟气借助压降实现气流绕内件旋转，但由于压降小、旋转速度不高而旋转半径大，产生的离心力很弱，尚不到重力的0.1倍，这样的微弱离心分离对气液分离贡献很小。

      由于安装曲面锥后的烟囱落雨更严重，大庆石化要求曲面锥厂家立即进行整改。其实，业主也知道，曲面锥的运行原理决定了其无法完成烟气中微小液滴液沫的分离任务。
      装置上的人员向我们反馈，厂家整改也没招可出，厂家告诉业主二次整改再进塔释放60根曲面锥管。释放增加60根曲面锥管？这不是拿中石油百万吨级重催装置烟脱系统做实验吧？动力学气液分离设计要求，必须满足动力学分离要求的“居中集群”原则，并非在洗涤塔内横截面上想当然随处可以增加减少分离内件数量的。再说，根据曲面锥运行原理，只有减少曲面锥数量才能提高原烟气量在曲面锥内旋转速度从而提升离心分离效率。而不应该是释放增加曲面锥数量啊。驴头不对马嘴。         
      厂家还不得不有些投机取巧指导装置人员，提高烟气进气温度40℃以上使烟气进气温度达到230℃以上，并指导装置人员减小甚至停开用于烟气降温洗尘的逆向喷淋，这样就可以减轻地面上因烟气落雨形成的、人人可见的地面结冰现象。他们以为，业主关注的是低头可见的“地上问题”不结冰，完全忽略了当地环保部门和中央环保核查组关注的重点更是抬头可见的“天上问题”不落雨、不超排棕黄色粉尘、不下盐。      
       其实，大庆石化业主和曲面锥厂家不会不知道：曲面锥除尘器正是因为只有单级分离单元，必须开启高强度喷淋，才能勉强完成对富含细微颗粒物的烟气“除尘”。停止喷淋，曲面锥就几乎变成摆设！

      大家先来看看曲面锥的必要喷淋被要求停开的DCS截图：

                               
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      从曲面锥喷淋系统DCS截图可看到，所有的喷淋阀门均处于红色关闭状态。装置人员反馈，自从烟囱落雨装置停车让曲面锥厂家二次整改后重新开车，喷淋就被要求停开好些天了。由于厂家投机取巧以为由于提升烟气温度、停开喷淋，就能解决烟气落雨的问题，看起来似乎减少一些喷淋水耗。不料惹出新的乱子：由于烟气温度提高，而曲面锥连续喷淋系统又被要求关停，导致喷淋阀门损坏近2成，无法再投用；随着时间延长，喷淋罚损坏的比例还会逐步增加。曲面锥喷淋阀，安装在烟气洗涤塔内不能随时更换，只有等待装置第三次停车再进行整改更换。让装置人员很劳心。

       强行关停曲面锥必要的喷淋系统后，烟囱周边是否就不落雨、地面就不结冰呢？烟气下雨确实比曲面锥开喷淋情形小了，但地面仍然有雨点落下形成的点冰。装置停车整改后的二次开车还不到10天，烟囱周边的地面点冰已经形成。等到明年2月和3月最冷季节还有100多天，如果地面结冰不及时清理，一定会堆积起来。下图就是装置二次停车整改后再次开车还不到10天的烟囱周边300米范围内地面“结冰”照片。

                               
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      并且，由于烟囱下雨而强行关停曲面锥必要的喷淋洗涤降尘降盐功能，导致烟囱排放烟气携带的液滴液沫和盐含量高，不仅在地面形成“点冰”，落在下水盖上已经造成铁质下水盖生锈了。请看如下图片：

                               
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      让大家把注意力从低头看地面，转到“抬头看天上”。附件是装置人员提供的强行关停曲面锥喷淋后，重催装置烟囱排放烟气情形的视频。从重催装置烟囱排烟视频可看到：一黄一白两股烟气，分别从烟囱内的左右两侧排出，形成泾渭分明的“一黄一白”两条长龙。这显然与重催烟囱正常排放的只有一条完全的白烟现象，形成鲜明对比。这么黄的烟气，大家可以肯定烟气含尘颗粒物、含盐等指标一定超标了！

      大家会问，这重催装置的烟囱里，怎么会出现“一左一右”、“一黄一白”两条泾渭分明的烟气长龙呢？我想，在重催烟脱洗涤系统工作过的人员或设计院人员肯定心里明白是怎么回事的。这里就不明说了，业主和曲面锥厂家已经知道问题的严重性了。需要业主和设计院反省的是，曲面锥从来没有在重催装置上开车过，没有成功运行业绩，为什么设计院和业主就能单凭曲面锥厂家的一张嘴而不去类似重催运行装置实地考查、便敢让曲面锥厂家在中石油百万吨级重催装置上做开车实验、闹出这样让各方难堪的笑话呢？谁在不负责任？！只有追责，才可能让人反省，才可以避免国有资产重蹈覆辙。大家心情沉重地讨论这样的案例，希望不再有重催装置再蹈覆辙。

      今天下午，我与欧洲技术团队聊到曲面锥厂家在大庆石化140万吨重催装置烟脱系统二次整改中“释放60根曲面锥管”的事。我们的外国同事说，动力学气液分离技术对内件的布置位置、设置数量、尺寸都有精准量化要求，不能想当然增减就增减。那个曲面锥厂家在重催装置烟脱系统整改中释放60根曲面锥管一事，难道中石油大庆石化业主和设计院看不出来：这家曲面锥厂家对自己技术心里没底、在拿中石油百万吨级装置做可笑的豪华实验吗？！明摆着。我无言以对，心情沉重。

一段文章分开回帖，真的好么？

     您好！感谢您提出问题。因为我多年使用海川化工论坛，也通常在利用各项工作之间的暇隙零零星星时间碎片在海川论坛上回复海友的问题并发表自己的技术观点，利用整时完成长篇幅技术贴的可能性较小。另外，海川化工论坛的服务器有时响应慢，偶尔遭遇到“费了好些时间和精力敲打出来的文字却无法上传”的徒劳情形，很苦恼，遂逐渐改为短小精干方式发帖，及时提交上传。我不知道其它海友是否也与我有同样的遭遇？如果我的短小精干方式的发言，为海友们带来不便，我在此深感歉意，并在今后尽量避免。谢谢！

luoli519 发表于 2018-12-12 09:59
您好！感谢您提出问题。因为我多年使用海川化工论坛，也通常在利用各项工作之间的暇隙零零星星时间碎 ...

的确，偶尔能遇见这样情况，不稳定可能是插件开的太多了吧，以后会越来越好~~~我一般都是word写的差不多再粘贴进来，图片单独编号插入。
利用草稿创作也不错，论坛的草稿功能，写的差不多存储下，写不完可以下次再继续编辑~~~

liuquan1100 发表于 2018-12-13 23:01
的确，偶尔能遇见这样情况，不稳定可能是插件开的太多了吧，以后会越来越好~~~我一般都是word写的差不多 ...

     好的。谢谢指点！

       上周，克拉玛依石化炼油厂重催装置人员来电与我方讨论。他们的装置上也因为被忽悠，上了曲面锥，却一直出现恼人的“烟囱落雨、地面结冰”问题。他们的装置上曲面锥开喷淋，则烟囱就落雨，且落雨现象比改造前还严重；关了喷淋，烟囱排烟颜色形态就明显不正常。问题自从开车持续至今。他们多次催促EPC方、催促设计院、催促曲面锥厂家现场解决问题，却都拿不出切实可行的办法。      
       大家都清楚，曲面锥除尘器正是因为其只设置了一级分离单元，必须借助高强度逆向喷淋洗涤，才能对富含微小粉尘颗粒物的烟气进行“除尘”；关停逆向喷淋，对曲面锥除尘效果就是致命的。
      业主的人也确实有苦难言：开逆向喷淋，烟囱在天上的排烟粉尘和硫氮指标确实降下来了，但烟囱周边地面因烟囱“落雨”造成的结冰层越来越厚，对装置操作人员的作业安全风险明显增加，甚至难以通过结冰地面靠近装置。领导们也知道问题所在，虽然再次制定时间计划打算技术改造，但毕竟年前才用曲面锥技改过，还不得不冒着被举报和处罚的风险压力，硬着头皮继续维持开车。当然，曲面锥的逆向喷淋不得不关闭了。否则，装置周边地面结冰太厉害，还得保证装置操作人员眼下的安全。

      克拉玛依石化的同行在交流中还提到，大连石化也准备技改并向克拉玛依石化、大庆石化了解到曲面锥的实际运行情况，大庆石化新建催化装置也派人员前往克拉玛依石化了解曲面锥的实际运行情况。克拉玛依石化和大庆石化二重催技改都试用了曲面锥，通过两家面对面交流、现场实地考察以及调取DCS曲面锥的实际运行图比对，两家的曲面锥除尘器运行情况基本一样，即：打开逆向喷淋阀组（大庆石化二重催曲面锥设置逆向喷淋阀组17组、克拉玛依石化一重催曲面锥设置逆向喷淋阀组8组），烟囱“落雨”现象比改造前还明显。关闭逆向喷淋，烟囱落雨减弱，但排烟发黄，形态明显不正常。
      通过克拉玛依石化、大庆石化重催烟脱系统技术人员与我方细致技术交流，他们结合自身对曲面锥实操后总结出经典之语：曲面锥除尘器，因为设置的分离单元只有一级，所以必须借助高强度的逆向喷淋来保证曲面锥除尘效果。 羽叶除雾分离器，技术优势在于设置4-6级串联分离单元，逐级拦截漏网之鱼，运行可靠性才优于只有一级分离单元的曲面锥。
      这样的总结，虽然不尽全面，但已经抓住问题的要害。毕竟是一线搞技术的人员！佩服！   

        这是克拉玛依石化重催烟脱系统曲面锥长期关闭逆向喷淋阀组运行的一副DCS截图，供大家分析讨论：      
        从该DCS截图可以看到：
1、克拉玛依石化重催烟脱系统采用的曲面锥设置的逆向喷淋阀组，一共有8组；
2、DCS中显示的曲面锥逆向喷淋阀组之正常喷淋状态指示灯，处于红色异常关停状态；8组喷淋阀组，有7组处于红色关停状态，剩下一组处于黄红色异常问题状态。
       正如前面与同行们交流所知，他们装置上的曲面锥只设置单独一级分离单元，气流中的重相携带质大约10%逃逸并残留在烟气中（动力学分离器在准确组态设计前提下的每一级分离单元分离效率在85%-95%，平均值可取90%，即约有10%重相质逃逸并残留在出口烟气中。不少企业凭经验、靠“大概+估计”设计制造的曲面锥除尘器，重相质逃逸并残留在出口烟气中的比例远高于10%）。关停曲面锥逆向喷淋阀组，对其烟气除尘效率有致命影响。这种情况持续下去，必然会受到环保部门和上级领导部门的重罚。切不可铤而走险。

                               
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      前几天，大庆石化的朋友向我们反馈，他们装置上的曲面锥除尘器，原来的喷淋洗涤阀组运行不到1个月就毁坏。在供应商更换新的阀组后，运行了不到10天又坏掉了。现在，装置上曲面锥的十几组喷淋阀组全部停开。分析认为，曲面锥供应商提供给大庆石化的曲面锥喷淋系统采用碳钢材质。由于烟气直接与喷淋管线阀组长时间接触，又因烟气温度和SO2含量波动，导致碳钢部件快速腐蚀堵塞毁坏掉。尤其是喷淋阀组受损是重中之重，无法再恢复运行了。
      请看大庆石化业主提供的曲面锥喷淋洗涤管线阀组在他们现场的安装实时照片为证。

                               
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      从大庆石化安装现场摆放的曲面锥管照片看，其锥管基座颜色更像碳钢。锥管基座也与含SO2烟气直接接触，碳钢基座很快会腐蚀出现质量和安全隐患！尤其在烟气喷淋不足，导致烟气温度过高、SO2含量过高的情形下，腐蚀毁坏更甚。
      请看大庆石化现场摆放的曲面锥管上侧的基座图片：

                               
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      从大庆石化二重催装置曲面锥的安装图上可以看到，曲面锥基座与洗涤塔横截面布置的支撑筛板焊接在一起实现固定。如果曲面锥碳钢基座、喷淋管和阀组在烟气中快速腐蚀，其安全隐患必须加以重视！尤其是以后的大修期间人员在该区间附近作业安全隐患，必须严加排查！！！

                               
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      克拉玛依石化和独山子石化FCCU烟脱洗涤系统，也由同一家曲面锥厂家供货安装，需要对照排查，排除安全隐患！避免后期检修人员安全事故。切记切记！！