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DQZHAN技術訊：工業節能案例：石化工業泵的節能降耗的方法

石化工業泵占國內工業用泵總量的1/3.如果每臺石化工業泵的耗電量降低一點點，則整個石化工業的能耗問題將大為改觀。如何才能實現石化工業泵的節能降耗已成當務之急，濟南格魯能源水泵節能改造小編歸納起來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，采用先進的設計和加工手段制造泵，或者采用先進技術實現泵的利用效率。

據介紹，國內生產石化用泵的制造廠有100多家，除了一般油泵、化工流程泵和水泵外，近年來自主研發或引進國外技術，開發了煉油和化工裝置的高溫高壓進料泵、高速泵、低溫泵、屏蔽泵和化工流程泵等，部分滿足了石化生產的需要。產品質量有了較大提高，規格進一步增加，滿足了國內石化工業80%的石化泵的需要。如沈陽水泵廠為煉油廠加氫精制和加氫裂化裝置研制的加氫進料泵，已經應用在100萬噸/年加氫裂化、200萬噸/年加氫脫硫和300萬噸/年加氫精制裝置中。

但與國外先進水平比較，國內石化用泵在設計理論、設計方法上還有差距。特別是水力元件開發的前期投入不足，在泵的水力元件研究和開發上，產、學、研嚴重脫鉤。總的來看，國外石化泵的生產技術比較成熟，規格品種多，標準化程度高。國外發展方向主要是大型化、高速化、機電一體化及泵產品成套化、標準化、系列化和通用化，多品種、性能廣、壽命長及高可靠性、高效率、小型化，泵用密封、軸承生產大型化和專業化。特別是高溫、低溫和超低溫泵、高速泵、精密計量泵、耐腐蝕泵、輸送黏稠介質和帶固體顆粒介質泵、屏蔽泵等產品發展很快。

(2)應用變頻器改變泵的轉速，提高泵的運行效率。實踐證明，變頻調速裝置是企業技術改造、節能降耗的理想設備。毫無疑問，這種調速方式將成為石化企業中驅動系統的**。

泵類的選擇，多是根據滿負荷工作需要來選型。實際應用中，泵在大部分時間并非工作于滿負荷狀態。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，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，其流量、揚程及功率都變化。功率與轉速的三次方成正比，轉速降低時功率大大降低。例如當電機在額定轉速的80%運行時，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負載是一種科學的控制方法。由于變頻器可實現大電動機的軟停、軟起，避免了啟動時的電壓沖擊，減少電動機故障率，延長使用奉命，同時也降低了對電網的容量要求和無功損耗，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以及各單位節能工作的重點。實踐中，對于典型工藝流程如塔中段循環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(pa≈pb、Za≈Zb)，即△p/γ+△Z→0，低負荷時，變頻調速后節電率一般為60%～70%，個別泵甚至超過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，較原來節省了30%電量。

(3)泵的選型與使用正確與否，也決定著石化工業節能降耗的真正實現。生產企業有責任與用戶溝通，提供合理的產品型號及相關服務，而用戶必須把好選型這一關，防止以往“大馬拉小車”之類不必要的能耗。

機泵是煉油廠的心臟，在煉油過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，電動機是應用面*廣、數量*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”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*大限度地合理，即站在系統的角度上做到各組成(泵、電機、各種相關附件)的匹配是*佳的、*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，泵就要適時進行調節。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，還應具體問題具體分析。對于工藝參數基本穩定，泵選用過大，現場采取關小閥門調節流量，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濟。

(4)在泵組運行過程，通過注意細節、挖掘能效的做法，實現操作挖潛、狀態運行振動檢測動態管理，進一步控制資源和能源的浪費。加強現場維護和管理任何機器都需要進行維護和保養，由于現場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題：

①不進行定期檢修。

②液封、液冷、潤滑系統不暢。

③易損件不進行定期更換。

④不作失效記錄和分析。

⑤緊固件不進行定期檢查。

近年來，濟南格魯能源科技有限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，組織職工開展了“精心維護，降低機泵機械密封消耗”活動，取得較大成績。他們建立健全了一套機封修復、檢測、領用制度，自己動手，修舊利廢，僅一年多時間，就修復利用動、靜環近千套(只)，節約檢修成本百余萬元。

他們堅持“能并則并、能減不加”的原則，優化機泵運行管理，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一臺，合用一臺注水泵。裝置節電效果收效明顯。

總之，節能形勢依然很嚴峻。除了繼續加大宣傳力度，生產企業及個人必須有節能意識，如果每一臺泵都能做到節能降耗，整個石化工業節能降耗才能落到實處，才會有真正的改觀。