催化裂化主风机组空气过滤器的改造

催化裂化装置周围的空气中含有大量的污染物颗粒，若它们未经过滤而直接进入轴流风机中，在长时间高速气流的作用下污染物颗粒会对轴流风机的叶轮、叶片等内部零件产生腐蚀及磨损，从而缩短了设备的使用寿命，影响生产，造成较大的经济损失，因此风机必须与空气过滤器配套使用才能确保生产的正常运转。
    1 原风机空气过滤器的使用情况
    济南分公司800kt／a催化裂化主风机组使用德国GHH 公司的轴流风机，额定流量(标准状态)为2000m。／min，要求风机前空气过滤器的过滤效率不小于97 (1 m)，初始压损不大于500Pa，报警压损3200Pa。
    与轴流风机配套使用的原空气过滤器为布袋式过滤器，在实际应用中存在以下缺点：
    (1)因其结构限制，实际整体过滤面积较小；
    (2)过滤材料较粗，过滤效率只能达到中效过滤效果；
    (3)因过滤效率较低，灰尘极易进入压缩机流道、叶轮与叶片等内部零件，造成压缩机内部零件腐蚀、磨损与结垢，损坏设备而影响生产；
    (4)滤芯更换不方便；
    (5)过滤器初始压损大，运行过程中压损上升较快。
    2 改造设计
    2．1 总体方案
    针对主风机空气过滤器运行存在的问题，济南分公司与中国船舶重工集团第707研究所(九江)共同提出了如下整改方案：
    (1)采用自洁式空气过滤器；
    (2)采用房塔式框架结构；
    (3)采用打褶式空气滤芯；
    (4)滤芯安装采用悬挂方式；
    (5)采用PLC控制系统反吹；
    (6)现场与中控室过滤器压损显示并存。
    2．2 结构与工作原理
    自洁式空气过滤器由高效滤芯、自洁喷头、反吹系统、控制系统、净气腔和出气口、框架等组成，如图1所示。

1)过滤过程
    在轴流压缩机吸气负压下，空气过滤器吸人周围的空气，当空气穿过高效滤芯时，由于重力、静电、接触等效应，粉尘被阻留在滤芯外表面，净化空气进人净气腔后由出气管送出。
    (2)自洁过程
    如图2所示，当PLC发出指令，电磁阀启动并驱动隔膜阀，瞬间释放一股压力为0．4～0．6MPa的脉冲气流，经专用喷头喷出，气流经卷吸、膨胀从滤芯内部均匀地向外冲出，将积聚在滤芯外表面的粉尘吹落，自沽过程完成。


空气过滤器自洁方式分为三种：一为自动自洁方式；二为定时自洁方式；三为手动自洁方式。自动自洁方式：当压力变送器检测到净气腔与吸气腔的负压达到设定的反吹负压时，显示控制仪第一报警点报警并输出开关量信号给PLC，PLC接收到开关量信号后按照预先设置的程序依次对每组滤芯进行反吹，一组为5个滤芯。正常情况下，空气过滤器在反吹的作用下，净气腔与吸气腔的负压下降，当负压下降到设定的负压下限时，反吹停止。当空气过滤器在长时间的运行后，反吹对滤芯的压损下降所起的作用甚微时，净气腔与吸气腔的负压会继续升高，当其负压升高到设定的报警负压时，显示控制仪的第二报警点报警并输出开关量信号给PLC，PLC接收到开关量信号后接通控制柜门板上的超压报警灯电源，超压报警灯亮指示设备管理人员应及时更换滤芯。定时自洁方式：切换到此种方式时，PLC就根据预先设置的定时反吹程序对每组滤芯依次进行反吹，反吹的间隔时间与反吹遍数可预先设置。手动自洁方式：切换到此种工作方式时，PLC就根据预先设置的定时反吹程序对每组滤芯依次进行反吹，只有将此种模式关闭，反吹才能停止。
    2．3 空气滤芯数量的确定
    空气过滤器选用的是中国船舶重工集团第707研究所(九江)生产的褶式空气滤芯KLZD一~320mm×声212mm×763．5mm，当选用滤材为德国空气滤纸时，其流量一压降曲线见图3，原始滤清效率采用国际标准AC细灰用计重法测得为99．1 。根据设备技术要求设计空气过滤器的初始压损为300Pa，由图3可知，此滤芯在初始压损300Pa时，流量为25m。／min。滤芯数量N一(风机额定流量／滤芯在压损300Pa时的流量)×安全系数(一般为1．5～2，取1．75)一(2000／25)×1．75—140个，考虑到结构因素，取滤芯个数为138个。