氯堿生產(chǎn)中循環(huán)水泵葉輪節能改造

第2期中國氯堿No.22015年2月China Chlor-AlkaliFeb.,201531氯堿生產(chǎn)中循環(huán)水泵葉輪節能改造葉得強,朱伯麟,姜錦,楊汝蕓(金川集團股份有限公司化工廠(chǎng),甘肅金昌737100)摘要:介紹了氯堿裝置長(cháng)期低負荷運行時(shí)，實(shí)際所需循環(huán)水流量低于水泵設計流量的現狀,提出了此現狀下重新設計并更換循環(huán)水泵葉輪的節能改造措施，達到降低循環(huán)水泵的設計流量和運行電流的節能目的。關(guān)鍵詞:氯堿;循環(huán)水泵;葉輪;節能改造中圖分類(lèi)號:TQ051.21文獻標識碼:B文章編號:1009- 1785(2015)02 -0031-02Energy- saving renovation on impeller of circulating water pumpin chlor- alkali productionYE De-qiang,ZHU Bo-Lin ,JIANG Jin, YANG Ru-yun(Chemical Plant of JinChuan Group Co.，Ltd. , JinChang 737100 ,China)Abstract : After fully demonstrated、comparison and calculation , the energy- -saving renovations that redesignand replace the impeller of circulating water pump were put forward under this situation, so as to achieve theenergy- -saving purposes that reducing the design flow and running current of circulating water pump.Key words: chlor- -alkali ; circulating water pump; impeller; energy- saving renovation金川集團有限公司化工廠(chǎng)20 萬(wàn)t/a離子膜燒堿水需求量最大為3698.4m/h,遠遠低于循環(huán)水泵的(-期)系統于2009年11月建成投產(chǎn),整套裝置循設計流量,由于斜流泵無(wú)法通過(guò)出口閥門(mén)調節流量,環(huán)水系統配備2臺立式斜流泵(開(kāi)1備1)為系統各造成了能耗的增加。機組、換熱器等換熱設備提供循環(huán)冷卻水,循環(huán)水泵2改造措施的主要參數為:流量6 900 m2/h;揚程50m;轉速:為實(shí)現循環(huán)水泵的節能目的，常用的葉輪改造590 r/min;軸功率:1 099 kW ;效率:85.5% ;循環(huán)水泵方法有以下3種。配套電機功率:1 300 kW;額定電壓: 10 kV;額定電2.1切割葉輪流98.7 A;轉速590 r/min。眾所周知，切割葉輪外圓直徑可以降低水泵的1設備現狀流量和揚程,從而降低泵的運行功率,達到節能的目由于下游耗氯裝置運行不穩定，導致燒堿(-的,這個(gè)是最簡(jiǎn)單的方法。根據切割定律,切割前后期)系統長(cháng)時(shí)間處于低負荷運行狀態(tài),車(chē)間對系統中的流量、揚程、功率關(guān)系如下。使用循環(huán)水設備的設計水量進(jìn)行了詳細統計，循環(huán)Q_DQ2 D2水總需求量共計6250.8 m'/h,見(jiàn)表1。在低負荷運行中國煤化工時(shí),蒸發(fā)裝置停止運行，整流系統運行3套,化鹽水YHCNM HG換熱器、陰極液冷卻器、放空氣冷卻器、冷凝水換熱B=(B.)器等設備未使用冷卻工況，此狀況下系統實(shí)際循環(huán)32中國氯堿2015年第2期表l 20萬(wàn)1/a離子膜燒堿系統循環(huán)水用量 統計中,當生產(chǎn)負荷降低時(shí),系統所需流量減小,變頻電工序設備名稱(chēng)數量/臺循環(huán)水量(m2-h-)機可以通過(guò)降低電機轉速來(lái)減小泵輸出流量，這樣淡鹽水冷卻器II電機的負荷也隨之減小。根據泵的性能曲線(xiàn),該泵輸脫明冷凍機組油冷器240裝置出流量為4 260 m/h時(shí)，泵揚程約為70m,效率鹽水冷凍機組冷凝器2075%左右,此時(shí)泵軸功率:化鹽水換熱器284整流油冷卻器250P:=2BQH =1 067.5 kW變壓器η純水冷卻器:80儀表冷卻器可以看出，如果變頻改造,泵的流量降低、揚程陰極液冷卻器上升、效率下降,輸出功率降幅甚微,節能效果不明電解成品堿冷卻器292顯,考慮到其節能效果和變頻投資,此方法亦不適合真空泵冷卻器10現場(chǎng)實(shí)際情況。具體性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。脫氯塔冷卻器273冷凝水冷換熱器8o+放空氣冷凝器)6Q-η70t850+壓縮機I段氯氣冷卻器81II段氯氣冷卻器Q-H二「4循環(huán)液冷卻器145.2氯水冷卻器60Q-P 1200廠(chǎng)房尾氣塔冷卻器46.7洗滌液冷卻器400I段氫氣冷卻器4201200 2400 3 6004 800 6000 7200 8 4009000氫氣壓縮機冷卻器圖1泵的性能 曲線(xiàn)圖冷水機組油冷卻器3226.8空氣壓縮機油冷卻:2.3重新設計 更換葉輪30.6為了降低改造成本，在不改變泵其它零部件尺氯氣30寸(主要是葉輪處軸徑不變)的條件下,按軸徑的要液化機冷凝器求進(jìn)行性能換算。40LBSB -50立式斜流泵的原型泵爐膛冷卻器450石墨冷卻器285是C720-N模型，原型泵的參數為:Qx=6 952 m/h,合成爐級降膜吸收器H,=68.2 m,n=85.9% ,n=590 r/min,葉輪外徑1 297 mm。二級降膜吸收器13540BLSB--50是在原型泵的基礎上對葉輪外徑進(jìn)行蒸發(fā)裝置套1 340切割后滿(mǎn)足設計需求的。而現場(chǎng)實(shí)際需求的參數要求為:Qp=4 260 m/h,Hp=50 m,n=590 r/min;首先計合6 250.8注:此統計表的水量為系統滿(mǎn)負荷時(shí)的設計水量,未考慮系統漂水損算泵的比轉速。失和總蒸發(fā)損失。nVQn,="式中,Q、H、P為葉輪直徑D時(shí)的流量、揚程、功q°率;Q2H2、P2為葉輪直徑D2時(shí)的流量、揚程、功率;式中:nm為原型泵葉輪的比轉速;np為重新設計葉根據現場(chǎng)循環(huán)水的實(shí)際需 求流量(取1.15的余量輪的比轉速。系數)則流量為4 260 m/h,葉輪直徑D.=1 245 mm。根據比轉速的計算結果發(fā)現原型泵(C720-N計算得出:D2=768.65 mm,H2=19 m。但在滿(mǎn)足流量的模型)即為現場(chǎng)實(shí)際需求泵的模型泵,可以以原型泵同時(shí),由于葉輪切割量過(guò)大,造成揚程無(wú)法滿(mǎn)足系統為模型對其進(jìn)行相似換算,通過(guò)模型換算計算出比要求,此方法不適合現場(chǎng)實(shí)際情況。例系數λ值,計算公式如下:2.2變頻節 能改造變頻的主要工作原理是利用變頻改變驅動(dòng)電機λ=V中國煤化工YHCNM H G,的頻率,降低電機的轉速,繼而減小泵的輸出流量來(lái)因改造前口書(shū)還休付不變，四此得出:實(shí)現節能目的。變頻節能改造的優(yōu)點(diǎn)是在生產(chǎn)過(guò)程λ=0.873(下轉第45頁(yè))