摘　要：本文通過分析YL型煙氣輪（lún）機過渡襯環原始結構對煙機運行時產生的影響，提出了過渡襯環（huán）結（jié）構的優化改進措施。優化設計後的過渡襯環不但能夠減輕（qīng）催化劑結垢，保證設備的長周（zhōu）期安全穩定運行，而且提高了回收功（gōng）率。
　　關鍵詞：煙氣輪機；過渡襯環；催化劑（jì）結垢；回收功率
　　一、引言
　　煙氣輪機是用於回收煉油廠催化裂化裝置中再生煙氣巨（jù）大能量的專（zhuān）用節（jiē）能透平（píng）設備，是催化裂化裝置核（hé）心機組——主風機組的關鍵設備，在（zài）煉油廠催化裂化裝置上應用煙氣輪機回收高溫煙氣能量始於20世紀50年代，1963年台單級懸臂軸向進氣的煙氣輪機在美國投入工（gōng）業。它的工作原理是將具（jù）有一定壓力的高溫煙氣導入（rù）透平裝置，使再生煙氣的熱能、壓力能在透平裝置中轉化為機（jī）械能，來驅動（dòng）空氣壓縮機或發電機工作，從（cóng）而達到減少能耗，提高催化裂化裝置經濟效益的（de）目的。
　　二、原過渡襯環的設計特點及問題
　　YL型（xíng）煙氣輪機由進氣錐（zhuī）、靜葉組件、過渡襯環、轉子、機殼、氣封裝置、軸承及軸承箱等零部件組成。 　　過渡襯環位於動葉片外（wài）圍，帶有一定的擴壓角（jiǎo），從煙道（dào）進入的（de）高溫煙氣經在進（jìn）氣（qì）錐加速後，再（zài）通過靜葉噴嘴進一步加速並改變氣流方（fāng）向，然（rán）後通過動葉片和過渡襯環（huán）共同組成的流道膨脹做功，推動動（dòng）葉片旋轉（zhuǎn）將煙氣中蘊（yùn）含的壓力能和（hé）熱能（néng）轉化為機械能輸出。
　　由於煙氣中含（hán）有硬質的催化劑顆粒，在動葉片高速旋（xuán）轉時，在離心力的作用下（xià），催化劑在動葉片葉頂部（bù）位的（de）分布濃度會比葉根部位大（dà），為了防止催化劑顆粒對動葉葉（yè）頂部位及過渡襯環內部造成衝（chōng）蝕，同時使得催化劑在整個（gè）流道中能夠均勻分布，在過渡襯環入口處設置了3mm左右的防衝蝕台階，同時在過渡襯（chèn）環內表麵噴塗“長城1號”或“長城（chéng）33號”耐磨塗層（céng）。
　　這種設計經過三十多年的（de）使用，證明能夠滿足煙氣輪機的正常運轉需求。Z近幾年，隨著裝置進（jìn）行MIP或其他（tā）形式的技術改造，裝置使用的催化劑品種不同程度地進行了更新，尤（yóu）其是采用的降烯烴催化劑強度較低，容易產生細粉，隨之而來的是煙氣輪機的催化（huà）劑結垢問題一（yī）下（xià）子突出（chū）起來。原（yuán）過渡襯環在這種情況下存在以下問題：
　　1.過渡襯環的防衝蝕台階（jiē）會造成流道的（de）阻流，影響流場流線的分布，對煙機的回收功率造（zào）成一定的影響。同時在（zài）防衝蝕台階後側的流道內表麵形（xíng）成一定的負壓區，使得催化劑（jì）容易（yì）在過渡襯環內表麵結垢。
　　2,根據YL型煙機多年的使用經驗，過渡襯環內表（biǎo）麵的衝（chōng）蝕並不嚴重，反倒（dǎo）是近年來的催化劑結垢現象很嚴重。早期設計時為了防止衝蝕而噴塗的耐磨塗層，由於噴塗後表麵粗糙（cāo）度較低，加（jiā）劇了催化劑在該位置的結垢。
　　如果催化劑在過渡襯環（動（dòng）葉圍帶）部位結垢，會造成動葉（yè）葉頂間隙縮小（xiǎo），結垢嚴重時還會出現動、靜（jìng）摩擦，煙機振動值突然增大導致（zhì）停機，甚至動葉片斷裂的事故。催化（huà）劑在動葉片及過（guò）渡（dù）襯環部位結垢（gòu）的（de）圖片。
　　三（sān）、過渡襯環改進措施
　　經過分析研究，我（wǒ）們對過渡襯（chèn）環進行了改進設計（jì）。
　　1.去除（chú）了防衝蝕台階，能夠消除對氣流的（de）阻流（liú）影響，消（xiāo）除了其對流場流線的（de）影（yǐng）響，提高了（le）煙氣輪機的回收（shōu）功率。同時減輕了催化劑在流道內表麵的結垢（gòu）現象，保證了煙氣輪機的長周期安全運行。由於去除了防衝蝕台（tái）階，也降低了加（jiā）工難度。
　　2.過渡襯環內表麵不再噴塗耐磨塗層，采用（yòng）豪（háo）克能（néng）金屬表麵加工技術進行處理，提高（gāo）表麵（miàn）粗糙度，經過檢測，表麵粗糙度達到Ra0.02，能夠起到延緩催化（huà）劑結垢的效果。同時硬度提（tí）高了20%以（yǐ）上，具有較（jiào）好的耐磨性能。豪（háo）克能金屬表麵加工技術是源自烏克蘭的一項（xiàng）軍工技術，其利用金屬在常溫狀（zhuàng）態下冷塑性的特點，運用毫克能對（duì）金（jīn）屬零部件進行無研磨劑的研磨、強化和（hé）微小形變處理，使金屬零件表麵達到更理想的表麵粗糙度（dù）要求；提高零件表麵顯微硬（yìng）度的同時（shí）在零件（jiàn）表麵產生壓應力，增強零件的（de）耐磨性、耐蝕性及（jí）疲勞強度和疲勞壽命。
　　四、改進後的效果
　　對YL型煙氣輪機過渡襯環的改進已（yǐ）近（jìn）經過多台煙機的驗證（zhèng），尤（yóu）其是在山東（dōng）某廠一台8000kW煙機的改造中（zhōng），由於采用了改進後的過渡襯（chèn）環，該（gāi）台煙（yān）機由原來的（de）每2～3月由（yóu）於催化劑結垢必須（xū）停機清（qīng）垢變為改進後可以連續運行一個周期（1年），實現了和裝置的同步檢修，給用戶帶來了可觀的經濟效益，獲得了用戶的高度評價。
　　結語
　　三（sān）十多年來，在製造廠技術人員和廣大用戶（hù）設備管理人員的共同努（nǔ）力下，我國（guó）催化裂化能量回收技術從無到有，目前已（yǐ）經處於先進水平。作者相信，隻要堅持鍥而不舍的追求，不斷根據（jù）實際應用中出現的問題進行改進，YL型煙氣（qì）輪（lún）機一定（dìng）能夠不斷進步（bù），為（wéi）我國的能量（liàng）回收事業盡一份力。
　　參考（kǎo）文獻（xiàn）
　　[1]黃義仿，李（lǐ）克雄，趙榮珍.煙氣輪機的故障診斷（duàn）現狀分析[J].潤滑（huá）與密封，2008（03）.