第30卷第2期石油化工應(yīng)用Vol.30 No.22011年2月PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATIONFeb. 2011大型合成氨廠循環(huán)水泵的節(jié)能技術(shù)改造趙凱智，張萬偉,焦玉香(中國石油寧夏石化公司,寧夏銀川750026)摘要:寧夏石化公司 第二套大化肥裝置循環(huán)水設(shè)計(jì)水量32 000 m'h,循環(huán)水泵六臺,四開兩備泵的軸功率1 500kw,電機(jī)功率2 000 kW ,給水壓力0.55 MPa,回水壓力0.35 MPa。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)余量過大，能耗高。隨著國家對企業(yè)節(jié)能.要求不斷加強(qiáng),減少生產(chǎn)過程中能源消耗的要求日益迫切。公司決定對循環(huán)水泵進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造,以降低電耗,節(jié)約運(yùn)行成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞:節(jié)能;給水壓力;回水壓力;軸功率;揚(yáng)程;合同能源管理中圖分類號:TM621.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B文章編號:1673- .5285(2011 )02 -0094 -03本公司第二套大化肥裝置以天然氣為原料,合成表1各泵參數(shù)氨部分是從加拿大引進(jìn)的二手設(shè)備，已經(jīng)運(yùn)行了10~設(shè)備 27日28日29日倍率時(shí)間運(yùn)行功率余年,尿素部分購買了原墨西哥國營肥料公司閑置的名稱讀數(shù)讀數(shù)kW72.6579.45部分設(shè)備,其余部分由國內(nèi)設(shè)計(jì)配套。設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1"泵(14:45) (18:40) (8:15)3600 41.5 1 869.4為:合成氨270 k/a,大顆粒尿素450 kt/a,2005 年下合 成3°泵(17:15) (17:15) (8:15)1.715.423.853600 39 2 044.6半年進(jìn)行50 %擴(kuò)能改造，改造后的設(shè)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到:合威1.515.122.7合成氨450 kt/a,尿素780 kt/a。循環(huán)水系統(tǒng)有11座4"泵(18:35) (18:35) (8:15)3600 37.67 2 026.0冷卻塔,6臺循環(huán)水泵,設(shè)計(jì)水量32000m'/h,保有水循環(huán)水泵平均功率1 980.0量12 000 m/h。二化肥循環(huán)水泵設(shè)計(jì)共6臺，尿素2臺，合成4上塔閥廣]開度僅為15 %左右,能量大部分消耗在內(nèi)上臺,四開兩備,泵的軸功率1500kW,電機(jī)2000kW,塔閥門.上,能量損耗大。二化肥裝置最高的換熱器是尿揚(yáng)程55 m,流量7776~11 664 m/h。實(shí)際運(yùn)行情況素二部新框架的E311,高度是33 m,加上管道阻力損是:尿素1臺泵,合成2臺泵,3開3備。循環(huán)水泵出失,及保持適當(dāng)?shù)难h(huán)水流速,水泵的揚(yáng)程達(dá)到40m.口壓力0.55 MPa,上塔閥門開度僅為15 %左右,能量.就足夠了。西安交通大學(xué)作了測試,測得循環(huán)水泵的參大部分消耗在上塔閥門上，耗電量大。2009年7月對數(shù):揚(yáng)程40 m,流量10 000 m2/h,電機(jī)功率1 400 kW。循環(huán)水泵安裝了電度表,并進(jìn)行抄表，計(jì)算.核算出各泵1.2 循環(huán)水泵系統(tǒng)存在隱患的實(shí)際運(yùn)行功率及平均功率。具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)(見表1)。從表1看出循環(huán)水泵基本上是滿負(fù)荷運(yùn)行,且出運(yùn)行功率=(29日讀數(shù)-27日讀數(shù))x倍率+時(shí)間現(xiàn)過由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)，電機(jī)過流保護(hù)，造成全廠停車循環(huán)水泵平均功率=(尿素1* 泵功率+合成3*泵功的事故。同時(shí)裝置中還存在一些隱患。其中在泵出口使用的是液控蝶閥,沒有止逆閥,自開車以來就多次出率+合成4*泵功率)+3現(xiàn)問題,主要是液控蝶閥開關(guān)困難,經(jīng)常出現(xiàn)閥門不能1技術(shù)改造可行性分析關(guān)閉的狀況,造成備用泵無法切換的情況;同時(shí)該閥密封性差,出現(xiàn)過因?yàn)殚y門關(guān)閉不嚴(yán),檢修時(shí)大量跑水,1.1 回水壓力高能量損失大給安全生產(chǎn)造成了極大的隱患，且循環(huán)水泵的協(xié)流風(fēng)循環(huán)水給水壓力0.55 MPa,回水壓力0.35 MPa,機(jī)運(yùn)中國煤化工TYHCNMHG*收稿日期:2010-12-14作者簡介:趙凱智,高級工程師,中國石油寧夏石化公司生產(chǎn)運(yùn)行處工藝技術(shù)員。第2期趙凱智等大型合成氨廠 循環(huán)水泵的節(jié)能技術(shù)改造)51.3 節(jié)能效果分析逆閥門后管線壓力只有0.24 MPa,止逆閥壓降達(dá)到更換高效能的循環(huán)水泵及相應(yīng)配套電機(jī),設(shè)計(jì)0.16 MPa。循環(huán)水壓力過低,循環(huán)水到不了尿素框架三流量10 000 m/h,出口壓力在0.4 MPa, 配套電機(jī)樓以上的換熱器。不得已將止逆閥拆除,循環(huán)水運(yùn)行正功率1400kW。每臺水泵每小時(shí)節(jié)約用電580kW，常。將止逆閥拆下后,發(fā)現(xiàn)其管線流通面積小，造成流年運(yùn)行時(shí)間按8000h計(jì)算,年節(jié)電量:580x3x8000通量小,流道阻力大,壓降損失大。止逆閥拆除后,為防=13 920 000 k W .h/a;且改造后取消了冷卻風(fēng)機(jī)和油止水泵 意外跳車,水倒流引起倒轉(zhuǎn)損傷設(shè)備,出口電動(dòng)泵電機(jī)，油泵與風(fēng)機(jī)每天節(jié)電約680度，年節(jié)電:閥加聯(lián)鎖:電機(jī)停運(yùn)- 分鐘內(nèi)出口電動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉。680x8 000=544 000 kW●h/a,合計(jì)年節(jié)電:1 936萬度。表3電機(jī)參數(shù)型號YKS630-82循環(huán)水泵技術(shù)改造的實(shí)施電機(jī)功率/kW1 400電壓/頻率6kV/50Hz2009年7.8月在二化肥大修期間對循環(huán)水泵進(jìn)行額定轉(zhuǎn)速/(r-min~)740了改造,拆掉五臺舊循環(huán)水泵及電機(jī),安裝五臺新泵及電機(jī);更換了泵進(jìn)出口閥門,改為電動(dòng)閥。水泵的型式為防護(hù)/絕緣等級/溫升IP54/F級臥軸中開式雙吸離心泵,泵設(shè)計(jì)流量10 000 m/h,泵出海拔高度/m1 100口壓力:0.4 MPa;且水泵能在短時(shí)間內(nèi)允許因水倒流而最高氣溫/心40引起的倒轉(zhuǎn)，并能承受額定轉(zhuǎn)速的120 %的轉(zhuǎn)速倒轉(zhuǎn)，制造廠家南陽防爆電機(jī)廠持續(xù)時(shí)間不超過5 min,各轉(zhuǎn)動(dòng)部件不會(huì)產(chǎn)生有害變形表4泵進(jìn)出口電動(dòng)閥本體技術(shù)參數(shù)的損壞,電機(jī)的冷卻方式采用空水冷卻(見表2)。參數(shù)序號名稱表2水泵具體參數(shù)泵出口泵進(jìn)口技術(shù)來源KSB德國旋轉(zhuǎn)方向.順時(shí)針從泵傳動(dòng)端看制造商KSB上海泵殼灰鐵.HT250ZDJWy- 61-800ZDJWy- 611-900RDL800-公稱通徑DN800DN900740A1臥式葉輪不銹鋼ZC07Cr19Ni9扭距8 00N.m12 00N.m離心泵設(shè)計(jì)壓力0.6 MPa數(shù)量/臺鉻鋼2Cr13密封環(huán)設(shè)計(jì)溫度常溫流量/(m°hr)10 000工作介質(zhì)循環(huán)水.8閥門連接形式和標(biāo)準(zhǔn) 對夾式CB/79115.1-2000 PNO.6MPa RF揚(yáng)程軸套鉻鋼1Cr17Ni2Md(HO)4技術(shù)改造后的節(jié)能效果評價(jià)轉(zhuǎn)迷軸封軟填料(r*min^")密封汽蝕余量5.軸承進(jìn)口軸承SKFIFAG循環(huán)水泵改造后，從2009年9月投運(yùn)至今運(yùn)行/m正常,流量:9588m2/h臺,3臺泵水量在28800m/h,設(shè)計(jì)效率89.7進(jìn)口口徑900me壓力:0.40~0.42MPa,就能滿足二化肥系統(tǒng)需要,運(yùn)行1%功率只有1 300 kW左右,半年(181天)運(yùn)行數(shù)據(jù)(見.軸功率1 220.5出口口徑800mi表5)。kW膜片從2009年9月1日至2010年3月1日，運(yùn)輸迸介質(zhì)循環(huán)水聯(lián)軸器40Cr .行181天，循環(huán)水泵功率由原來的1980 kW,降介質(zhì)溫度到1 30112kW節(jié)由94206萬kW.h,油泵與風(fēng)機(jī)/節(jié)電中國煤化工kwh),共計(jì)節(jié)電3技術(shù)改造實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題954.31YHCNMHG度計(jì)算,節(jié)約資金334.03萬元。原水泵的協(xié)流風(fēng)機(jī)與稀油站檢修頻原設(shè)計(jì)要在泵出口管線上安裝多功能止逆閥門，繁,改造后電機(jī)采用空水冷卻,運(yùn)行可靠,基本不用但該閥裝上后，管道阻力大:泵出口壓力0.41 MPa,止檢修。96石油化工應(yīng)用2011 年第30卷表5改造后運(yùn)行數(shù)據(jù)造,既對設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)更新,又降低了水泵的運(yùn)行功率。運(yùn)行時(shí)間運(yùn)行功率 原功率節(jié)電量(2 )此外采用合同能源管理模式,企業(yè)不用自籌資位號初碼 底碼/hAkWkW (萬 kW.h)金,利用別人的資金、技術(shù)對裝置進(jìn)行節(jié)能降耗改造，UJ46501A 170.1 928.4 2 0771314.34 1980 138.26節(jié)能效益按比例分配,是- -種新穎、雙贏的有效節(jié)能模UJ46S0IB 17.4 589.4 1543 1 334.54 1 98099.60式,值得大力推廣。UJ46502B 33.9 1 5974344 1 295.39 1 980 297.39UJ46502C 133 1 447.7 3647.58 1297.55 1 980 248.93參考文獻(xiàn):U]46502D 150 957.2 2265 1 282.97 1980 157.88[1]張萬偉編寫寧夏石化公司 原水處理裝置培訓(xùn)教材[S].[2] 循環(huán)水泵改造技術(shù)協(xié)議[S].1 301.123] 張萬偉等編寫,寧夏石化公司水處理操作規(guī)程[S].[4] 西安交通大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院.寧夏石化公司部分機(jī)5結(jié)論.泵測試分析與節(jié)電方案報(bào)告[S].(1)本次循環(huán)水泵技術(shù)改造是一項(xiàng)非常成功的節(jié)能改(上接第75頁)價(jià)與管理標(biāo)準(zhǔn)的研究[J]. 承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2010,24(Supplement):81-83.2009, 1(1):17-20.[4] 馬強(qiáng).傾斜管道內(nèi)油1水層流的穩(wěn)定性分析[J]國外油田工[2] 陳濤平,胡靖邦.石油工程[M]北京:石油工業(yè)出版社,程,2009 ,25(3):48 -51.2000:445- 446.3]馬強(qiáng).抽油機(jī)井憋 壓曲線研究與應(yīng)用[J].石油地質(zhì)與工程,證明《石油化工應(yīng)用》2011年第1期13頁刊登的文章《一種季銨鹽雙子表面活性劑自轉(zhuǎn)向酸的變粘特性評價(jià)》,由于作者單位變動(dòng),現(xiàn)將作者吳天江工作單位由長慶油田第三采油廠更改為長慶油田油氣工藝研究所,特此證明?！妒突?yīng)用》雜志社二0一一年二月十日中國煤化工MYHCNMHG