张家灿，冀 江

(中国石化工程建设有限公司，北京 100101)

烟气轮机是催化裂化相关装置的关键设备，关系到装置及机组的安全、平稳、长周期运行。据中石化近年统计，烟机停机故障的75%与结垢有关【1】。烟机结垢的影响主要表现在：动叶片结垢层的局部脱落会导致烟机振动值瞬间增大；动叶围带部位结垢会造成动静摩擦，导致烟机振动加剧或动叶片疲劳断裂；静叶片叶身结垢会影响烟机的通流能力。

当前关于催化装置结垢的相关研究很多，然而对于烟气轮机结垢的机理尚未形成定论。本文将从细粉颗粒的附着和沉积两个方面探讨烟气轮机结垢机理和结垢过程。

1 颗粒的附着

所有结垢发生的初始阶段都是催化剂颗粒在表面粘附，这是表面结垢的必要条件。

影响催化剂颗粒粘附的作用力主要有两种，一种是促使颗粒-壁面以及颗粒-颗粒之间粘附的作用力，主要有范德华力、静电力、液桥力，统称为黏性力；另一种就是阻碍粘附的作用力，主要为弹性力和流体曳力。

1.1 范德华力

范德华力是分子作用力，与颗粒间距的平方成反比，并且粒径越小范德华力的作用越显著。表面粗糙度或颗粒不规则形状也会直接改变范德华力的大小。烟机入口催化剂颗粒呈现不规则的形态，这使得范德华力的作用更加显著。

1.2 静电力

在气-固两相流中，与管线的碰撞和摩擦使得颗粒表面产生静电，特别是细小颗粒。

近几年来富含稀土元素的降烯烃催化剂被广泛应用。……