解析石化工業(yè)泵如何節能降耗

    如何才能實(shí)現石化工業(yè)泵的節能降耗已成當務(wù)之急，連成水泵歸納起來(lái)大致有如下幾種方法。

   （1）提高泵本身的效率，在泵的設計與制造上狠下功夫，采用先進(jìn)的設計和加工手段制造泵，或者采用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現泵的利用效率。

據介紹，國內生產(chǎn)石化用泵的制造廠(chǎng)有100多家，除了一般油泵、化工流程泵和水泵外，近年來(lái)自主研發(fā)或引進(jìn)國外技術(shù)，開(kāi)發(fā)了煉油和化工裝置的高溫高壓進(jìn)料泵、高速泵、低溫泵、屏蔽泵和化工流程泵等，部分滿(mǎn)足了石化生產(chǎn)的需要。產(chǎn)品質(zhì)量有了較大提高，規格進(jìn)一步增加，滿(mǎn)足了國內石化工業(yè)80%的石化泵的需要。如沈陽(yáng)水泵廠(chǎng)為煉油廠(chǎng)加氫精制和加氫裂化裝置研制的加氫進(jìn)料泵，已經(jīng)應用在100萬(wàn)噸/年加氫裂化、200萬(wàn)噸/年加氫脫硫和300萬(wàn)噸/年加氫精制裝置中。

    但與國外先進(jìn)水平比較，國內石化用泵在設計理論、設計方法上還有差距。特別是水力元件開(kāi)發(fā)的前期投入不足，在泵的水力元件研究和開(kāi)發(fā)上，產(chǎn)、學(xué)、研嚴重脫鉤?？偟膩?lái)看，國外石化泵的生產(chǎn)技術(shù)比較成熟，規格品種多，標準化程度高。國外發(fā)展方向主要是大型化、高速化、機電一體化及泵產(chǎn)品成套化、標準化、系列化和通用化，多品種、性能廣、壽命長(cháng)及高可靠性、高效率、小型化，泵用密封、軸承生產(chǎn)大型化和專(zhuān)業(yè)化。特別是高溫、低溫和超低溫泵、高速泵、精密計量泵、耐腐蝕泵、輸送黏稠介質(zhì)和帶固體顆粒介質(zhì)泵、屏蔽泵等產(chǎn)品發(fā)展很快。

   （2）應用變頻器改變泵的轉速，提高泵的運行效率。實(shí)踐證明，變頻調速裝置是企業(yè)技術(shù)改造、節能降耗的理想設備。毫無(wú)疑問(wèn)，這種調速方式將成為石化企業(yè)中驅動(dòng)系統的中樞。

泵類(lèi)的選擇，多是根據滿(mǎn)負荷工作需要來(lái)選型。實(shí)際應用中，泵在大部分時(shí)間并非工作于滿(mǎn)負荷狀態(tài)。離心泵的主要性能參數包括流量Q、揚程H、功率N和效率η.而在轉速變化時(shí)，由泵的近似法則：n/n1=Q/Q1、H/H1=[n/n1]3、N/N1=[n/n1]3=[Q/Q1]，由上面公式可以看出當改變泵的轉速時(shí)，其流量、揚程及功率都變化。功率與轉速的三次方成正比，轉速降低時(shí)功率大大降低。例如當電機在額定轉速的80%運行時(shí)，理論上其消耗的功率為額定功率的（80%）3，即51.2%，除去機械損耗、電機銅、鐵損等影響，節能效率也接近40%.由于轉速與頻率成正比，變頻節能即源于此。

    采用變頻器直接控制泵類(lèi)負載是一種科學(xué)的控制方法。由于變頻器可實(shí)現大電動(dòng)機的軟停、軟起，避免了啟動(dòng)時(shí)的電壓沖擊，減少電動(dòng)機故障率，延長(cháng)使用奉命，同時(shí)也降低了對電網(wǎng)的容量要求和無(wú)功損耗，因此為達到節能目的推廣使用變頻器已成為各地節能工作部門(mén)以及各單位節能工作的重點(diǎn)。實(shí)踐中，對于典型工藝流程如塔中段循環(huán)回流泵和多數塔頂冷回流泵等，均具有泵吸、排液面壓力及液面高度相當的特點(diǎn)（pa≈pb、Za≈Zb），即△p/γ+△Z→0，低負荷時(shí)，變頻調速后節電率一般為60%～70%，個(gè)別泵甚至超過(guò)85%.對于工作在吸、排液面壓差大或位差大工藝流程的設備，設備變頻調速的節電效果則不明顯，如高中壓過(guò)程的機泵，由于△p/γ+△Z>h，即使在低負荷下運行，H中靜揚程所占比例也較大，變頻調速后節電率通常小于30%.茂名石化煉油廠(chǎng)根據電泵應用變頻器設備能有效降低電機耗電量的情況，成功對裝置中部分流量變化大、且閥位調整范圍大的電泵安裝了機泵變頻器，較原來(lái)節省了30%電量。

   （3）泵的選型與使用正確與否，也決定著(zhù)石化工業(yè)節能降耗的真正實(shí)現。生產(chǎn)企業(yè)有責任與用戶(hù)溝通，提供合理的產(chǎn)品型號及相關(guān)服務(wù)，而用戶(hù)必須把好選型這一關(guān)，防止以往“大馬拉小車(chē)”之類(lèi)不必要的能耗。

    機泵是煉油廠(chǎng)的心臟，在煉油過(guò)程中機泵輸送的物流總量約為原油加工量的40多倍，所以耗電量大是可想而知的。在煉油裝置中，電動(dòng)機是應用面最廣、數量最多的電氣設備之一，其大部分負載為機泵，而定速泵在所耗功率中，被工藝物流吸收作有用功率的僅占30%～40%，其60%～70%的電能消耗于調節閥節流控制壓降和因為處理量、及設計裕量大所造成的“大馬拉小車(chē)”而導致的泵出口閥壓降上。

    所以，作為泵的管理者和使用者，首先應合理地選用泵，要做到選型最大限度地合理，即站在系統的角度上做到各組成（泵、電機、各種相關(guān)附件）的匹配是最佳的、最合理的，正確地確定泵的幾何安裝高度，這是提高泵運行效率的關(guān)鍵；其次要選擇適當的調節方式，這里有兩種情況：對于工藝流程經(jīng)常變化或者泵本身就是為調節工藝參數而設置的，泵就要適時(shí)進(jìn)行調節。在調節中，應盡量選用變速調節，不用節流調節。至于選用何種調速方式，還應具體問(wèn)題具體分析。對于工藝參數基本穩定，泵選用過(guò)大，現場(chǎng)采取關(guān)小閥門(mén)調節流量，造成泵的工作流量遠小于額定流量，工作壓力遠高于額定壓力的情況，采用切割葉輪外徑的方式調節比較經(jīng)濟。

   （4）在泵組運行過(guò)程，通過(guò)注意細節、挖掘能效的做法，實(shí)現操作挖潛、狀態(tài)運行振動(dòng)檢測動(dòng)態(tài)管理，進(jìn)一步控制資源和能源的浪費。加強現場(chǎng)維護和管理任何機器都需要進(jìn)行維護和保養，由于現場(chǎng)維護和管理不善造成泵運行效率較低的事例是很多的。主要存在如下一些問(wèn)題：

      ①不進(jìn)行定期檢修。

      ②液封、液冷、潤滑系統不暢。

      ③易損件不進(jìn)行定期更換。

      ④不作失效記錄和分析。

      ⑤緊固件不進(jìn)行定期檢查。

    近年來(lái)，安慶石化檢安公司動(dòng)設備檢修分公司針對煉油裝置機泵的機械密封消耗量大，部分機泵每年更換機械密封高達10套以上的情況，組織職工開(kāi)展了“精心維護，降低機泵機械密封消耗”活動(dòng)，取得較大成績(jì)。他們建立健全了一套機封修復、檢測、領(lǐng)用制度，自己動(dòng)手，修舊利廢，僅一年多時(shí)間，就修復利用動(dòng)、靜環(huán)近千套（只），節約檢修成本百余萬(wàn)元。

    他們堅持“能并則并、能減不加”的原則，優(yōu)化機泵運行管理，將裝置中可以相互共用的機泵，停下其中一臺合用為一臺使用，降低用電量，目前已成功對0.35兆帕、1.0兆帕軟化水的電泵停開(kāi)一臺，合用一臺注水泵。裝置節電效果收效明顯。

    連成水泵結論：目前，節能形勢依然很?chē)谰?。除了繼續加大宣傳力度，生產(chǎn)企業(yè)及個(gè)人必須有節能意識，如果每一臺泵都能做到節能降耗，整個(gè)石化工業(yè)節能降耗才能落到實(shí)處，才會(huì )有真正的改觀(guān)。