節(jié)能改造主攻“大馬拉小車”

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泵是一種應(yīng)用廣泛、耗能很大的通用機械，我國每年發(fā)電量的20%～25%都消耗在泵類產(chǎn)品上。在各種類型的泵中，離心泵所占數(shù)量最多，是化工生產(chǎn)過程中主要的流體輸送機械。

以前老裝置在選用離心泵時，大部分依據(jù)最大流量，同時為了留有一定的余量，通常再放大一個系數(shù)，使泵設(shè)計的余量很大。燕山石化橡膠廠烯烴車間丙烯腈裝置1970年建成投產(chǎn)，至今共進行過3次大的技術(shù)改造，裝置生產(chǎn)能力從1.5萬噸/年擴至6.5萬噸/年，但到目前為止裝置從未達到設(shè)計能力。效率的過剩最終體現(xiàn)在電能的消耗上，2007年橡膠廠烯烴車間在機泵上就消耗電量576萬千瓦時，“大馬拉小車”導(dǎo)致能源的浪費十分嚴重。

離心泵是通過葉輪使流經(jīng)葉輪的流體受離心力的作用來提高流體的機械能，用于克服流體輸送沿程中的機械能損失，是一個能量傳遞和轉(zhuǎn)化的過程。根據(jù)這一特點，烯烴車間節(jié)能改造主要有兩種手段：一是工藝措施，一般為閥門節(jié)流法；二是離心泵本身的特性曲線改變，一般為變頻與葉輪切割。

閥門節(jié)流法操作簡便、流量連續(xù)，可以在某一最大流量與零之間隨意調(diào)節(jié)，且無需額外投資，適用場合很廣。但閥門節(jié)流是以消耗離心泵的多余能量來維持一定的供給量，會造成能量的損失和浪費，離心泵的效率也將隨之下降，經(jīng)濟上不太合理。

從改變離心泵本身特性曲線角度考慮，變頻調(diào)速與閥門節(jié)流相比，節(jié)能效果很突出，離心泵的工作效率更高，同時還大大延長離心泵和管道系統(tǒng)的壽命，但變頻調(diào)速存在局限性，投資大、維護成本高，且當離心泵變速過大時會造成效率下降，超出泵比例定律范圍，不可能無限制調(diào)速。

葉輪切割方法實施起來簡單方便，而且耗費小、見效快。只需要對泵進行計算后進行改造即可投入使用，檢修期短，經(jīng)過計算并衡量經(jīng)濟合理性后就可實施。

技術(shù)人員查詢了大量相關(guān)資料，結(jié)合丙烯腈裝置連續(xù)性運轉(zhuǎn)的特點，最后經(jīng)論證采取了改變泵體結(jié)構(gòu)——對葉輪進行切割，降低功率以節(jié)約電能的方案，此方案實施簡單方便、耗費小、見效快。

以乙腈裝置的離心泵B-202為例，原泵軸功率為110千瓦，提供的流量及揚程大于工藝需求值，經(jīng)技術(shù)人員的專業(yè)化計算論證，對B-202機泵進行葉輪切割改造。經(jīng)過葉輪一次切割，將泵的葉輪直徑由原來的324毫米變成了290毫米，同時揚程由140米變成了112.16米，切割后功率為78.9千瓦，流量為183.3～222.4立方米/時，滿足工藝需求。

在改造B-202的成功經(jīng)驗的指導(dǎo)下，他們進一步推廣葉輪切割的方法，并采取了標準化、程序化、規(guī)范化的手段。現(xiàn)在整個裝置的機泵運轉(zhuǎn)良好。

從成效上看，離心泵節(jié)能改造實施后，其流量和揚程完全滿足裝置現(xiàn)有的工藝需求，員工不必為了調(diào)節(jié)流量頻繁出入外操室去開關(guān)閥門了，生產(chǎn)更加平穩(wěn)，更加高效；機泵改造前丙烯腈裝置每年耗電963萬千瓦時，改造后電能消耗減少至928萬千瓦時，可取得年經(jīng)濟效益23萬元。

燕山石化橡膠廠將在此成功例子的基礎(chǔ)上，大力推廣離心泵節(jié)能改造的方式，進一步提高裝置的經(jīng)濟技術(shù)指標，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競爭力。