CN110295958A - 一种用于烟气轮机的叶片吹扫装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于炼油、化工领域领域，涉及一种用于烟气轮机的叶片吹扫装置，包括外部叶片吹扫组件，设置在所述法兰上，用于使吹扫气体通过在所述法兰上的开孔所形成的外吹扫气体通道进入所述静叶片顶部；内部叶片吹扫组件，设置在所述进气锥上，用于使吹扫气体通过在所述进气锥上的开孔所形成的内吹扫气体通道进入所述静叶片底部；吹扫气体通过所述静叶片后流入动叶流道，吹扫所述动叶片。根据本发明的叶片吹扫装置能够在线定期通入吹扫气体，利用垢样与叶片的热膨胀系数差别使垢样从叶片上脱落，清理静叶以及动叶片的结垢，除垢效果较好，能够保证烟气轮机以及装置的长期稳定运行。

Description

一种用于烟气轮机的叶片吹扫装置

技术领域

本发明涉及炼油、化工领域，更具体地，涉及一种用于烟气轮机的叶片吹扫装置。

背景技术

烟气轮机是催化裂化装置的重要节能设备，烟气轮机介质是含有催化剂粉尘颗粒的高温烟气，催化剂会在烟气轮机的叶片及流道中沉积并结垢，长时间运行后会降低烟气轮机效率，破坏烟气轮机转子动平衡，影响烟气轮机运行稳定性。烟气轮机一旦结垢并累积到一定程度，只能通过停工并拆卸烟气轮机才能对结垢进行清理，严重影响装置的长周期运行。

国外催化装置原料一般为蜡油或掺渣率较低(一般低于15％)，原料通常经过加氢处理，含硫低，引起装置设备堵塞或结垢矛盾不大。而且，催化裂化工艺与催化剂种类也不同，故对烟机结垢这一问题研究甚少，没有有效的措施可以借鉴。

近年来，国内的催化装置由于催化工艺和催化剂的改变，进入烟气中的催化剂超细粉含量有所增加，加剧了烟气轮机流通部件的结垢现象，严重影响了烟气轮机的长周期运行。目前解决烟气轮机结垢问题的措施主要有两种方式，一种是通过改进催化剂原料、优化烟气轮机本体结构来减缓烟机的结垢，另一种方式是在线除垢。

其中第一种改进催化剂原料、优化烟气轮机本体结构的方式只能减缓催化剂结垢现象，而且关于催化剂对于结垢的影响机理，目前国内尚无统一观点，结垢累积到一定程度后仍然需要停工清理烟机，不能从根本上保证装置长周期运行。

第二种方式是在线除垢，主要通过添加阻垢剂或者超声除尘的方式实现。例如，CN103865581 A提供了一种抑制烟气轮机结垢的阻垢剂，通过连续在烟气中注入阻垢剂来减缓烟机结垢。该种方式需要连续向烟气中注入阻垢剂，本身增加了很大的成本，给工艺操作带来了很大难度；CN 205667775 U提供了一种烟气轮机转子在线超声除尘装置，采用超声波震荡的方式对烟气轮机进行在线超声除尘。超声波除垢的方式对于管道表面的除垢效果较好，但是对于管道内部元件的除垢效果不理想，尤其是对于动叶片的除垢，动叶片与壳体并不是直接接触的，超声波的传递需要介质，烟气在流道中的流速近乎音速，通过超声波对动叶片进行除垢的效果很差。

因此，有必要开发一种除垢效果较好，能够保证烟气轮机长期稳定运行的叶片吹扫装置。

发明内容

针对上述烟气轮机存在的问题以及现有解决方案的不足，本发明开发了一种新型的用于烟气轮机的叶片吹扫装置。

根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，所述烟气轮机包括进气壳体、静叶组件、转子，所述进气壳体包括法兰、进气筒体、进气锥，所述静叶组件包括静叶衬环、静叶片、静叶支撑，所述转子包括主轴、轮盘、动叶片，所述静叶组件紧固在所述进气锥以及所述法兰上，其特征在于，所述烟气轮机的叶片吹扫装置包括：

外部叶片吹扫组件，设置在所述法兰上，用于使吹扫气体通过在所述法兰上的开孔所形成的外吹扫气体通道进入所述静叶片顶部；

内部叶片吹扫组件，设置在所述进气锥上，用于使吹扫气体通过在所述进气锥上的开孔所形成的内吹扫气体进入吹扫所述静叶片底部；

吹扫气体通过所述静叶片后流入动叶流道，吹扫所述动叶片。

进一步地，所述外部叶片吹扫组件包括外进气总管、外盘管、外支管组，其中，所述外盘管安装在所述法兰外部，所述外进气总管的一端与所述外盘管连接，另一端为吹扫气体入口，所述外支管组沿圆周均匀分布，一端与所述外盘管连接，另一端与所述法兰连接，所述法兰与所述外支管组连接处开孔以形成外吹扫气体通道。

进一步地，所述外部叶片吹扫组件还包括第一截止阀，设置在所述外进气总管上。

进一步地，所述外支管组中的支管数量为3～50个。

进一步地，所述内部叶片吹扫组件包括内进气总管、内盘管、内支管组，其中，所述内盘管安装在所述进气锥内部，所述内进气总管的一端与所述内盘管连接，另一端为吹扫气体入口，所述内支管组沿圆周均匀分布，一端与所述内盘管连接，另一端与所述进气锥连接，所述进气锥与所述内支管组连接处开孔以形成内吹扫气体通道。

进一步地，所述内部叶片吹扫组件还包括第二截止阀，设置在所述内进气总管上。

进一步地，所述外支管组中的支管数量为3～50个。

进一步地，根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置还包括进气总管，所述外进气总管的入口端和所述内进气总管的入口端连接到进气总管上。

进一步地，在所述进气总管上设置有总截止阀。

进一步地，所述吹扫气体为蒸汽。

本发明的有益效果如下：

根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置通过在烟气轮机中增加包括外部叶片吹扫组件和外部叶片吹扫组件的叶片吹扫装置，通过在线定期通入吹扫气体，对静叶片和动叶片进行吹扫，利用垢样与叶片的热膨胀系数差别使垢样从叶片上脱落，能够对静叶片和动叶片上的结垢进行清理。本发明的叶片吹扫装置除垢效果较好，能够保证烟气轮机的长期稳定运行。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为安装有本发明的叶片吹扫装置的烟气轮机的剖面图；

图2为本发明的叶片吹扫装置在烟气轮机上的安装部位的剖面图；

图3为图2的侧视图。

附图标记说明：

1、底座；2、进气壳体；3、静叶组件；4、过渡衬环；5、排气机壳；6、转子；7、轴承系统；8、气封组件；9、主轴；10、轮盘；11、动叶片；12、法兰；13、进气筒体；14、进气锥；15、静叶衬环；16、静叶片；17、静叶支撑；18、外部叶片吹扫组件；19、内部叶片吹扫组件；20、外进气总管；21、外盘管；22、外支管组；23、第一截止阀；24、内进气总管；25、内盘管；26、内支管组；27、第二截止阀；28、进气总管；29、总截止阀。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

参照图1，根据本发明的叶片吹扫装置用于烟气轮机，所述烟气轮机主要包括进气壳体2、静叶组件3、转子6，进气壳体2包括法兰12、进气筒体13、进气锥14，静叶组件3包括静叶衬环15、静叶片16、静叶支撑17，转子6包括主轴9、轮盘10、动叶片11，静叶组件3紧固在进气锥14以及法兰12上。

如图1所示，烟气轮机还包括底座1、过渡衬环4、排气机壳5、轴承系统7以及气封组件8。烟气轮机的各个部件采用以下方式固定连接：底座1采用碳钢组焊结构，用于支承进气壳体2、排气机壳5以及轴承系统7，进气壳体2和排气机壳5之间装配过渡衬环4，过渡衬环4与进气壳体2的配合面以止口定位、通过螺栓进行连接固定，过渡衬环4与排气机壳5的配合面以止口定位、通过螺栓进行连接固定，静叶组件3采用螺栓紧固在进气壳体2的尾部，气封组件8利用螺栓与排气机壳5连接固定。主轴9、轮盘10之间通过拉杆拉紧固定，轮盘10轮缘开枞树形叶根槽以装入带枞树形叶根的动叶片11，轮盘10和动叶片11之间通过锁紧销锁紧定位。

根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置包括：

外部叶片吹扫组件18，设置在法兰12上，用于使吹扫气体通过在法兰12上的开孔所形成的外吹扫气体通道进入静叶片16顶部；

内部叶片吹扫组件19，设置在进气锥14上，用于使吹扫气体通过在进气锥14上的开孔所形成的内吹扫气体通道进入静叶片16底部；

吹扫气体通过静叶片16流入动叶流道，吹扫动叶片11。

通过在烟气轮机中增加包括外部叶片吹扫组件和外部叶片吹扫组件的叶片吹扫装置，通过在线定期通入吹扫气体，对静叶片和动叶片进行吹扫，利用垢样与叶片的热膨胀系数差别使垢样从叶片上脱落，能够对静叶片和动叶片上的结垢进行清理。本发明的叶片吹扫装置除垢效果较好，能够保证烟气轮机的长期稳定运行。

如图2-3所示，在根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置中，外部叶片吹扫组件18包括外进气总管20、外盘管21、外支管组22。外盘管21环绕法兰12(未示出)的外围安装，外进气总管20的一端与外盘管21焊接在一起，另一端为吹扫气体入口，外支管组包含多根支管，各个支根沿圆周均匀分布，一端与外盘管21连接，另一端与法兰12连接，法兰12与外支管组即各个支管的连接处开孔。在法兰12上的开孔形成了外吹扫气体通道。基于上述外部叶片吹扫组件的安装方式，吹扫气体从外进气总管20进入外盘管21，之后经由外支管组22的各个支管进入法兰12上的开孔所形成的外吹扫气体通道，以进入静叶片16的顶部。

在一个示例中，外部叶片吹扫组件还包括第一截止阀23，其通过螺纹连接在外进气总管20上以控制其通断。在第一截止阀23关闭时，吹扫气体则无法通过外进气总管20因而无法进入外吹扫气体通道。

在一个示例中，外支管组22中的支管数量为3～50个，优选为6个。法兰12开孔的数量与外支管组22的支管数量一致。

如图2-3所示，在根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置中，内部叶片吹扫组件19包括内进气总管24、内盘管25、内支管组26。其中，内盘管25安装在进气锥14(未示出)内部，即沿着进气锥14的内壁安装，内进气总管24的一端与内盘管25焊接在一起，另一端为吹扫气体入口，内支管组包含多根支管，各个支根沿圆周均匀分布，一端与内盘管25连接，另一端与进气锥14连接，进气锥14与内支管组即各个支管的连接处开孔。在进气锥14上的开孔形成了内吹扫气体通道。基于上述内部叶片吹扫组件的安装方式，吹扫气体从内进气总管24进入内盘管25，之后经由内支管组26的各个支管进入进气锥14上的开孔所形成的内吹扫气体通道，以进入静叶片16的底部。

在一个示例中，内部叶片吹扫组件还包括第二截止阀27，其通过螺纹连接在内进气总管24上以控制其通断。在第二截止阀27关闭时，吹扫气体则无法通过内进气总管24因而无法进入内吹扫气体通道。

在一个示例中，内支管组26中的支管数量为3～50个，优选为6个。进气锥14开孔的数量与内支管组26的支管数量一致。

在一个示例中，根据本发明的用于烟气轮机的叶片吹扫装置还包括进气总管28，外进气总管20的入口端和内进气总管24的入口端连接到进气总管28上。即吹扫气体从外进气总管28注入，分别进入外进气总管20和内进气总管24。

在一个示例中，在进气总管28上设置有总截止阀29以控制其通断。在总截止阀29关闭时，吹扫气体则无法通过进气总管28。

在一个示例中，吹扫气体选用蒸汽。本领域技术人员应当理解，也可以选取其他适当的气体作为吹扫气体。

外进气总管20、外盘管21、外支管组22、内进气总管24、内盘管25、内支管组26的材质优选为304不锈钢；静叶片16材质优选为K213，动叶片11材质优选为GH864。

通过外吹扫气体通道和内吹扫气体通道进入的吹扫气体在吹扫完静叶片16之后，顺气流流入动叶流道，即动叶片之间的通道，吹扫动叶片11。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于烟气轮机的叶片吹扫装置，所述烟气轮机包括进气壳体、静叶组件、转子，所述进气壳体包括法兰、进气筒体、进气锥，所述静叶组件包括静叶衬环、静叶片、静叶支撑，所述转子包括主轴、轮盘、动叶片，所述静叶组件紧固在所述进气锥以及所述法兰上，其特征在于，所述烟气轮机的叶片吹扫装置包括：

外部叶片吹扫组件，设置在所述法兰上，用于使吹扫气体通过在所述法兰上的开孔所形成的外吹扫气体通道进入所述静叶片顶部；

内部叶片吹扫组件，设置在所述进气锥上，用于使吹扫气体通过在所述进气锥上的开孔所形成的内吹扫气体通道进入所述静叶片底部；

吹扫气体通过所述静叶片后流入动叶流道，吹扫所述动叶片。

2.根据权利要求1所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述外部叶片吹扫组件包括外进气总管、外盘管、外支管组，其中，所述外盘管安装在所述法兰外部，所述外进气总管的一端与所述外盘管连接，另一端为吹扫气体入口，所述外支管组沿圆周均匀分布，一端与所述外盘管连接，另一端与所述法兰连接，所述法兰与所述外支管组连接处开孔以形成外吹扫气体通道。

3.根据权利要求2所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述外部叶片吹扫组件还包括第一截止阀，设置在所述外进气总管上。

4.根据权利要求2所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述外支管组中的支管数量为3～50个。

5.根据权利要求2所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述内部叶片吹扫组件包括内进气总管、内盘管、内支管组，其中，所述内盘管安装在所述进气锥内部，所述内进气总管的一端与所述内盘管连接，另一端为吹扫气体入口，所述内支管组沿圆周均匀分布，一端与所述内盘管连接，另一端与所述进气锥连接，所述进气锥与所述内支管组连接处开孔以形成内吹扫气体通道。

6.根据权利要求5所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述内部叶片吹扫组件还包括第二截止阀，设置在所述内进气总管上。

7.根据权利要求5所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述外支管组中的支管数量为3～50个。

8.根据权利要求5所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，还包括进气总管，所述外进气总管的入口端和所述内进气总管的入口端连接到进气总管上。

9.根据权利要求8所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，在所述进气总管上设置有总截止阀。

10.根据权利要求1所述的用于烟气轮机的叶片吹扫装置，其特征在于，所述吹扫气体为蒸汽。