高温高压强制循环热水泵实现国产化

发表时间:2021.07.19 10:45

来源:泵友圈

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“280万吨/年重油催化裂化装置的高压立式湿绕组型强制循环热水泵安装投用一年以来,运行平稳,各项技术指标达到设计要求,下一步将进行项目鉴定验收。”6月4日,荆门石化设备工程部设备室主管胡承志在设备会上,总结了高压立式湿绕组型强制循环热水泵国产化研发工作。



该催化裂化装置高温高压强制循环热水泵的研制在我国尚属首次,是荆门石化联合科研院所共同研发落地的。该设备的国产化对于国内外同类型装置动设备技术的发展具有积极的推动和示范作用,一方面填补了国内在此领域的技术及应用空白,打破了国外技术垄断;另一方面为国内外同类炼油装置及炼钢装置等余热锅炉汽包水循环提供了新的解决思路。


高温高压强制循环热水泵的研发工作要追溯到2016年10月。当时,荆门石化280万吨/年重油催化裂化项目可研获得批复,项目中外取热部分采用的是高温高压强制循环热水工艺。配套建设的核心设备之一——强制循环热水泵的机械密封、耐压程度等指标必须满足相应的高温高压工况,普通的离心泵无法满足相应设计要求。



2017年6月,荆门石化联合中国石化工程建设有限公司、沈阳鼓风机集团石化泵有限公司,共同进行高温高压强制循环热水离心泵的开发研制工作,并成立项目研发团队。


研发团队首先解决的是泵型的选择问题。普通的屏蔽式热水循环泵采用的是屏蔽套结构形式,其耐压强度和效率无法满足高温高压工况。他们通过查阅技术资料,多次核算、研讨,结合泵的密封方案,决定采用电机绕组与介质接触的结构形式,避免了使用机械密封,可以提高循环热水泵的耐压强度和效率,解决了普通屏蔽泵无法满足这种高温高压工况的瓶颈。


泵的轴向力平衡问题是研发团队需要考虑的另一个关键点。设计扬程越高对泵的轴向力平衡要求也就越高。研发团队在调研中发现国内其他应用领域的循环热水泵扬程在30~50米,而280万吨/年重油催化裂化项目中的强制循环热水泵需要80米的扬程。如果将扬程提高到80米,就要解决好泵在零负荷到满负荷区间轴向力的平衡问题。


为攻克这一难题,研发团队利用水力模型和设计软件进行水力分析和设计,根据轴承力实测与理论计算的偏差,优化叶轮形状,最大限度地优化轴承的受力条件,从而提高机泵推力轴承和滑动轴承的寿命,提升机泵运行的可靠性。


2020年3月,荆门石化首次安装循环热水泵,这是该设备在国内首次进行国产化安装;5月11日,该设备获得了国家实用新型专利授权;6月,循环热水泵在荆门石化成功运行,各项技术指标均达到国际同类产品先进水平。据测算,强制循环热水泵机组研制成功后,每台套机组价格约310万元,较进口机组价格低290万元。整机交货期相对于进口机组可缩短4~6个月,避免了进口零部件采购供货周期长、价格昂贵等不利因素。

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