濟南煉油廠(chǎng)循環(huán)水泵節能改造

安全健康環(huán)境安全技術(shù)編輯王廣亮濟南煉油廠(chǎng)循環(huán)水泵節能改造楊磊(中國石油化工股份有限公司濟南分公司,山東濟南250001)摘要在不改變泵體、電機、管路系統的前用高效率的泵,采用新技術(shù)對舊泵進(jìn)行技術(shù)改造,提下,按照“射流一尾跡三元流動(dòng)理論"設計的新提高泵的運行效率非常必要。型三元流葉輪代替原泵內的普通葉輪，在運行過(guò)程中,出口管壓基本不變,供水量略有增加,電機1改造前運行狀況耗電量顯著(zhù)減少,耗電量下降了13 %,取得了較中國石化濟南分公司供排水車(chē)間第三循環(huán)水明顯的節能效果。場(chǎng)有5臺20SH-9A型循環(huán)水泵,編號為1*、2*、3*、關(guān)鍵詞射流- -尾跡三元流動(dòng)循環(huán)水泵節4*和5,3開(kāi)2備。泵的銘牌參數為:流量1 910能m/h,揚程50m,配套電機為功率380kW的6極高壓電機。采集數據時(shí)3* .4"和5*正在運行?，F場(chǎng)泵的能耗在每個(gè)煉油廠(chǎng)占的比重都很大,選采集數據及計算結果如表1。表1改造前水泵遠行參數編號型號流量”進(jìn)口壓 出口壓 管匯壓運行電總電機泵組效 泵效率 平均單耗備注/m'.h-力 MPa力/MPa力/MPa流/A 功率/kW 率E,% Ep2) ,% NkWh.m33°泵20SH-9A 5700~5800 0.010.500.45411 06065.572.80.183 出口閥門(mén)截流4泵20SH-9A 5700~5800 0.010.52405泵20SH-9A 5700~-5800 0.013910601"和20SH-9A 5700~5800 0.0172.8 0.183 未運行2°泵注:1)由于泵出口沒(méi)有單獨的流量計.流量為3臺泵循環(huán)水量的總和。2) Ep=E/Ee,設Fe=90 %。通過(guò)表1可以看出,泵組的效率只有65.5 %，而泵 的單耗大幅度下降,達到節能技改的目的。單泵的效率為72.8 %;而由泵樣本曲線(xiàn)上可獲得泵流量為1910 m2/h時(shí)，泵效率為78 %,因此泵3先進(jìn)的泵設計理論一 射流-尾跡三元流動(dòng)效率偏低。理論美國幾十位泵專(zhuān)家于1976年出版了泵行業(yè)2水泵改造方案通過(guò)對泵組運行狀態(tài)的分析，最有效而簡(jiǎn)捷作者簡(jiǎn)介:楊磊,工程師，1992 年畢業(yè)于華中的方法,是在原泵體、管路、電機等不改動(dòng)的前提.獲工學(xué)學(xué)士學(xué)下,根據實(shí)際運行工況,重新設計高效率三元流葉中國煤化工動(dòng)處從事動(dòng)設輪,換裝于原泵體內,使泵效率有大幅度提高,從備售fYHCNMHG④萬(wàn)痧麴矚7卷第6期楊磊濟南煉油廠(chǎng)循環(huán)水泵節能改造安全技術(shù).權威工具書(shū)。書(shū)中總結了泵行業(yè)逾-一個(gè)世紀以來(lái)的設計(如速度數法、保角度變換法等)。由此可見(jiàn)一發(fā)展歷程:至20世紀60年代以前,世界各國進(jìn)行元流理論固然簡(jiǎn)單，但不能完全反映泵內的真實(shí).離心泵設計時(shí),都還沿用一元流動(dòng)理論,至 70年代流動(dòng),這就在設計上阻礙了泵效率的提高。由于電子計算機的發(fā)展,開(kāi)始探索二元流動(dòng)理論的研究表明,由于粘性和壓力梯度的存在,泵輪應用。該書(shū)在序言中把我國科學(xué)家吳仲華教授創(chuàng )立出口沿葉片吸力面及前蓋板表面,都會(huì )有流體的的三元流動(dòng)理論(書(shū)中稱(chēng)之為“吳氏方程")預見(jiàn)為脫流,形成“尾跡”區-它們不但消耗了有用功“在20世紀80年代可能出現的新方法”。降低泵效率,而且由于流道的堵塞，使流量減少。所謂一元流動(dòng)，就是把葉輪內兩個(gè)相鄰葉片這些都是一元流動(dòng)無(wú)法預測和分析的，只能通過(guò)間形成的流道,視為-一個(gè)截面變化的彎曲流管,認三元射流-尾跡流動(dòng)計算才能得出定量分析,這為沿流線(xiàn)的流速大小隨截面大小而變化，但假定樣才能改善葉輪內流動(dòng)狀態(tài),減少進(jìn)口沖擊、出口在每個(gè)橫斷面上流速則是均勻的。這樣在流動(dòng)力尾跡脫流等損失,使泵效率得以提高。學(xué)計算中,流動(dòng)速度(w)就只是流線(xiàn)長(cháng)度坐標(s)本次水泵改造運用“射流-尾跡三元流動(dòng)理的一-元函數。這種簡(jiǎn)化使泵內部流體力學(xué)的計算論”方法,采用先進(jìn)的計算機模擬技術(shù),對泵葉輪可以用手工算法得以實(shí)現。進(jìn)行流場(chǎng)計算,分析出葉輪內的流動(dòng)速度分布,盡國內廣為采用的Sh型水平雙吸中開(kāi)泵是立量減少水流沖擊和自葉片表面脫流的流動(dòng)損失。足原蘇聯(lián)同類(lèi)泵加以?；O計的，就是采用這種采用三元流理論設計的葉輪與原型葉輪除安理論進(jìn)行的。裝尺寸(軸孔、鍵密封環(huán))相同外,葉片形狀有很然而由于葉輪流動(dòng)的三元曲線(xiàn)形狀，又是在大的變化。主要變化如下:等速旋轉之中,流速(或壓力)不但沿流線(xiàn)變化,沿1)子午流道三元流葉輪直徑減少,而出口寬橫截面任一點(diǎn)都是不相同的一即流速是三元空度增大。間圓柱坐標(R、φ、Z)的函數。特別是葉片數也是2)葉片扭曲度三元流葉片較一元流大。有限的,沿旋轉周向(φ坐標)流速和壓力的變3)葉片出口角與原型泵不同?；?正是水泵向流體輸人功的最終體現,忽略這一4)葉片進(jìn)口角與原型泵不同。點(diǎn)就無(wú)法計算水泵的揚程，這也就是為什么-元流動(dòng)理論只能計算葉輪進(jìn)口、出口參數,而不能分4實(shí)施過(guò)程及節能效果析葉輪內部流動(dòng)參數的原因。將3*、4"和5*泵葉輪更換為由北京海魄爾科但水泵的效率顯然與其內部流動(dòng)狀況的好壞技有限公司以三元流理論為基礎設計制造的葉是密不可分的。傳統的設計者只能根據已有泵的輪。更換完畢后,3臺泵采取并聯(lián)運行的方式,離相似?；偨Y出一-些經(jīng)驗做法，進(jìn)行葉輪形狀的心泵出口閥門(mén)全部打開(kāi),運行參數如表2。表2改造后水泵運行參數流量進(jìn)口壓 出口壓管匯壓 運行電總電機泵組效泵效率 平均單耗編號型號/mi.h-力MPa 力MPa力MPa流/A 功率/kW 率E,% Ep",% kWhrm3備注3"泵20SH-9A~60000.010.460.44392375.383.70.154出口閥門(mén)全開(kāi)4*泵20SH-9A ~ 60000.48350.154出口閥門(mén)全開(kāi)5泵20SH-9A ~ 60000.44 36.5231"和20SH-9A ~ 6 0000.154未運行2"泵注:1)由于泵出口沒(méi)有單獨的流量計,流量為3臺泵循環(huán)水量的總和。2)Ep=E1Ee,設Ee=90 %。由表1、表2可以看出:在3* .4*和5*泵并聯(lián)運行A;耗;成少為923kWh,減出口管壓基本保持不變，流量略有增大的情況下,電少13YH中國煤化工0kWh?？紤]到運流明顯降低，電流總和從原來(lái)的120A降低到1045CNMHG (下轉第18頁(yè))SAFETY HELIH & ENWIROMENT伯安全健康雲安全技術(shù)，體環(huán)境....- ---- -d)在登陸點(diǎn)設置截斷閥,設置遙控關(guān)閥系統。求相適應。e)采用實(shí)時(shí)泄漏檢測系統,對管線(xiàn)運行狀態(tài)b)設置緊急切斷閥和緊急切斷系統。一旦發(fā)進(jìn)行檢測。如目前采用的遠程監控及數據采集生溢油事故，可自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)斷有關(guān)應急切斷閥,(SCADA , Supervisory Control and Data Acqusition)中止輸油,控制溢油量。智能檢測泄漏系統;長(cháng)輸管道泄漏實(shí)時(shí)監測系統c)設置監控系統對碼頭設施進(jìn)行實(shí)時(shí)監控。(壓力流量法)等。d)碼頭平臺設置污油收集池,收集平臺油污f)定期對管線(xiàn)進(jìn)行檢測,檢測管道缺陷漏點(diǎn)或溢油。的位置等。e)做好卸油前安全檢查工作。船岸雙方落實(shí)g)設置管線(xiàn)位置和登陸點(diǎn)標志,根據國家有各項安全措施,嚴格按照作業(yè)程序操作,確保卸船關(guān)規定確定安全保護范圍,設置不準拋錨、拖錨等過(guò)程安全。的警示標志。在此范圍內,杜絕第3方作業(yè)或進(jìn)行其它所有可能危及管道設施安全的水下作業(yè)。6參考文獻h)制定管線(xiàn)管理規程,設置巡線(xiàn)人員,定時(shí)1 Tile 40 of the Code of Federal Regulations (CFR), Pat 112 <《0i1對管線(xiàn)所在海(水)域情況進(jìn)行巡回檢查,及時(shí)發(fā)Pollution Prevention》現事故隱患，記錄和報告可能對管道有直接或潛2萬(wàn)蔚.加強油類(lèi)裝卸作業(yè)防污染措施中國水運, 2005(8)3徐衛東.海洋石油開(kāi)發(fā)中含油污水處理與溢油防治技術(shù)油氣在危害的活動(dòng)，防止管道被意外損壞。田環(huán)境保護, 199.9(2)24油輪和油駁Prevention Measures of Oil Spill in the Offshorea)油輪可以采取雙殼層以減少在油輪觸礁、Facility碰撞等事故中油品的泄漏。Zhao W enfangb)在環(huán)境敏感的港口,油輪應有拖船牽引進(jìn)(SINOPEC Qingdao Safety Engineering Instiute,行護衛。Shandong, Qingdao, 266071)c)對船員進(jìn)行良好的訓練。Abstract: In order to prevent and control oil spilld)油輪上應載有泄漏清除設施。pollution in the sea, this paper offers the preventione)配備緊急狀態(tài)下將油品從油輪中轉移的measures of oil spill in the offshore tank farm, offshore設備。drilling and production installation, sea pipeline, oiltanker, oil barge and harbor.5碼頭Key words: oil; ofisthore driling; offshore oil spill;a)碼頭的構建材料及設計必須與其使用要environment protection四(上接第15頁(yè))250101)行狀況的波動(dòng)及各種意外因素年節電量可超過(guò)100Abstract: New type three- -demensional flow impeller is萬(wàn)度,其節能效果是十分可觀(guān)的。本改造項目在石化used to substitute the common impeller according to the行業(yè)尚屬首次,值得在石化行業(yè)推廣。three- dimensional jet-wake flow theory and not tochange the pump body, motor and pipe system. TheEnergy- efficiencey Renovation of the Circulatingoutlow pressure are not changed basically; supply risesPump in Jinan Refinery Companya lttle; and the power consume is reduced by 13% .Enere中國煤化工dYangLeiKey.TYHCNMHGjet-wake flow,SINOPEC Jinan Sub- company , Shandong Jinan, eircul--?萬(wàn)啊數縮卷第6期