水泵在煤化行業(yè)中應用

　　煤氣化，液化是現今煤化工的主流發(fā)展方向，也是煤化技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。那么，在煤化整個(gè)工藝流程中，泵起著(zhù)怎樣的關(guān)鍵作用呢?

煤化用泵種類(lèi)

1、煤制甲醇配套空分裝置

　　煤制甲醇配套空分裝置主要用泵，包括：高壓液氧泵、液氮泵、液氬泵、冷卻水泵、冷凍水泵等;

2、煤破碎輸送和煤(料)漿制備裝置

　　煤破碎輸送和煤(料)漿制備裝置主要用泵，包括：煤漿卸料泵、添加劑制備泵、添加劑計量泵、磨煤機給水泵和水煤(料)漿PH調節用的堿液計量泵或氨水計量泵以及地下廢煤漿槽泵等;

3、水煤(料)漿氣化和灰水處理裝置

　　水煤(料)漿氣化和灰水處理裝置主要用泵，包括：高壓煤(料)漿給料泵、燒嘴冷卻水泵、激冷水泵或黑水循環(huán)泵、鎖渣罐循環(huán)泵、渣池泵、預熱水泵、澄清槽給料泵、除氧水泵(或碳洗塔給料泵)、真空泵(系統)、真空凝液泵、絮凝劑泵、分散劑泵、低壓灰水泵、澄清槽進(jìn)料泵、澄清槽底泵、過(guò)濾機進(jìn)料泵、地面沖洗液下泵、真空過(guò)濾機真空泵、濾液泵等;

4、變換和低溫甲醇洗裝置

　　變換和低溫甲醇洗裝置主要用泵，包括：工藝熱凝液泵、高壓閃蒸罐給水泵、低溫冷凝液泵、脫氧槽給水泵等。在脫碳工段通常配套低溫甲醇洗裝置,低溫甲醇洗通常有：

　　(1)德國的林德工藝流程(與國內大連理工大學(xué)和其它公司的工藝流程類(lèi)似)，配套的泵有:H2S濃縮塔上塔出料泵、H2S濃縮塔給料泵、甲醇再生塔給料泵、貧甲醇泵、甲醇/水分離塔給料泵、甲醇再生塔回流泵、地下污甲醇泵、尾氣水洗塔底泵等。

　　(2)如采用德國的魯奇工藝流程，配套的泵有主洗滌泵、尾氣再吸收塔進(jìn)料泵Ⅰ 、尾氣再吸收塔進(jìn)料泵Ⅱ 、再吸收塔循環(huán)泵、熱再生塔進(jìn)料泵、精洗滌泵、甲醇水分離塔進(jìn)料泵、熱再生塔回流泵、廢水泵、地下排污泵、補充甲醇泵等;

5、甲醇合成和冷凍站裝置

　　甲醇合成和冷凍站裝置主要用泵，包括：透平冷凝液泵、潤滑油站用主、輔油泵和事故油泵等。不同的流程或有熱水循環(huán)泵等;

6、甲醇精餾裝置

　　甲醇精餾裝置主要用泵，包括：如采用德國的魯奇工藝流程，配套的泵有:穩定甲醇泵、預精餾塔回流泵、加壓塔回流泵、常壓塔回流泵、工藝水泵、液下泵、堿液泵、側線(xiàn)出料泵、粗甲醇泵、精甲醇泵、洗滌塔底泵、循環(huán)洗滌水泵等。(不同工藝流程所采用的泵的類(lèi)型也不同);

7、甲醇儲運和硫回收、氫回收裝置

　　甲醇儲運和硫回收、氫回收主要用泵，包括：甲醇火車(chē)或汽車(chē)裝車(chē)泵、甲醇地下槽泵、甲醇給料泵等，硫回收裝置根據流程的不同配套的泵有液硫泵、酸水泵等。

煤氣化工藝及關(guān)鍵泵設備

1、主要氣化工藝

　　目前國內在煤氣化技術(shù)方面有水煤漿氣化和干粉氣化兩條路線(xiàn)。

　　一是以GE德士古工藝、OMB華東理工大學(xué)四噴嘴工藝、清華達利科工藝、西北院多元料漿工藝等為代表的水煤漿加壓氣化技術(shù)路

　　線(xiàn);

　　二是以SHELL(殼牌)煤氣化工藝、TPRI西安熱工院兩段爐工藝、航天煤氣化工藝、GSP煤氣化工藝等為代表的粉煤加壓氣化技術(shù)路線(xiàn)。

2、關(guān)鍵泵設備

　　水煤漿氣化工藝因流程簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境、對煤種適應性強、生產(chǎn)能力大、氣化壓力高、合成氣質(zhì)量好、開(kāi)停車(chē)方便、加減負荷較快、氣化爐結構簡(jiǎn)單、可連續供料及操作穩定等優(yōu)點(diǎn)，在我國占有較大的市場(chǎng)份額。水煤漿氣化工藝包括水煤漿制備、加壓氣化和灰水處理3部分，氣化部分則是整套裝鱟的核心。水煤漿氣化工藝中泵設備較多，裝置引進(jìn)初期依靠進(jìn)口，經(jīng)泵行業(yè)十余年的努力，通過(guò)對進(jìn)口泵設備的消化吸收再創(chuàng )造，除高壓煤漿泵少數業(yè)主還在依賴(lài)進(jìn)口外，其它的都已國產(chǎn)化。

3、高、低壓煤漿泵

　　從制槳到氣化，裝置中比較關(guān)鍵的泵是高、低壓煤漿泵。表1為德士古工藝高、低壓水煤漿泵主要技術(shù)參數。

　　低壓煤漿泵是煤漿制備的重要設備，作用是將從磨煤機中出來(lái)的水煤漿送人煤漿槽，泵的形式有三缸單作用往復式隔膜泵、離心式雙殼體渣漿泵，這兩種泵目前國內都能生產(chǎn)。高壓煤漿泵是煤氣化的關(guān)鍵設備，作用是將水煤漿加壓后送人氣化爐。目前，高壓煤漿泵市場(chǎng)基本被荷蘭奇好(Geho)公司和德國菲魯瓦(Feluwa)公司占領(lǐng)，只有個(gè)別廠(chǎng)家使用愛(ài)莫瑞奇J-E公司或沈陽(yáng)冶金公司的產(chǎn)品。

4、高壓水煤漿泵常見(jiàn)故障及處理方法

　　(1)隔膜缸進(jìn)出口單向閥門(mén)卡

　　處理辦法是將氧氣流量閥打手動(dòng)，調節合適氧煤比，調節煤漿泵轉速，如果量提高了就好了，如果沒(méi)有變化，多次調整，利用泵出口導淋排漿，減少大顆?；螂s物的積存，現場(chǎng)檢修人員配合用大錘敲打單向閥，通過(guò)缸后的壓力表變化否，來(lái)判斷是否恢復正常。一般情況下采取這些措施后，單向閥卡塞的問(wèn)題就能解決了。

　　(2)隔膜破裂

　　隔膜破裂的原因主要是因為隔膜兩側(一側是驅動(dòng)液體，另一側是輸送液體)的壓差不平衡。如果壓力不平衡，隔膜在瞬間就會(huì )破壞。由于活塞桿密封處泄漏、氣體的吸入或因補償系統補償不足或過(guò)量，以及第一次注油過(guò)多或過(guò)少，活塞缸內的油量總是在不斷地變化，這都將破壞隔膜兩側的壓力平衡，造成隔膜破裂。

　　(3)液壓油漏

　　液壓油泄漏的原因是密封損壞，檢修時(shí)更換密封件。

　　(4)進(jìn)出口緩沖罐中皮囊破損，一般是由于煤漿泵中進(jìn)入鐵屑導致。一般不會(huì )存在堵塞排氣補油閥，只要保證液壓油干凈，無(wú)雜質(zhì)，此外一定要保證棒磨機出料煤漿品質(zhì)，不能因為煤漿里面鋼棒鐵屑出現過(guò)停車(chē)事故，必要時(shí)甚至可以放掉一部分沉底的煤漿。

　　(5)進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞，原因主要是我廠(chǎng)棒磨機襯板起初用的是橡膠襯板，脫落的橡膠堵塞濾網(wǎng)。后將橡膠襯板改為鋼的后，問(wèn)題隨之解決。

5、離心式水泵與灰水泵

　　燒嘴冷卻水泵、鎖斗循環(huán)泵、渣池泵、激冷水泵(或灰水循環(huán)泵、黑水循環(huán)泵)、低壓灰水泵、高壓灰水泵(或稱(chēng)除氧水泵、高壓回水泵、碳洗滌塔給料泵)、過(guò)濾機給料泵等是氣化裝置的關(guān)鍵用泵。

　　離心泵氣化壓力不同，泵的參數不同，但這些泵都屬于離心泵范疇。突出的特點(diǎn)是介質(zhì)屬于固液混合兩相流，在高溫高壓條件下，其水力模型與常溫條件下有一定的差異，如何提高泵的運行效率，減少顆粒對泵體、葉輪的沖刷磨損是重點(diǎn)，將API 610標準有機地貫砌到耐磨離心泵的結構設計中是問(wèn)題的核心。

　　(1)燒嘴冷卻水泵的作用是將冷卻水輸送到噴嘴夾套，對噴嘴進(jìn)行冷卻。工作條件相對較好，可靠性是關(guān)注點(diǎn)，一般采用標準化工流程泵。

　　(2)鎖斗循環(huán)泵、激冷水泵在水煤漿氣化工藝中相當重要，是氣化爐安全穩定運行的保障。鎖斗循環(huán)泵的作用是將鎖渣罐中的水返回氣化爐;激冷水泵則是將碳洗滌塔中的水送回氣化爐。這兩個(gè)泵有共同特點(diǎn)：進(jìn)水壓力高、工作溫度高，輸送的水中都含有少量的固體顆粒，耐高壓、耐磨是關(guān)鍵因索，因此對過(guò)流部件的設計、軸向力的平衡、軸封與沖洗的選擇等要求很高。目前，多采用單級懸臂式離心泵，材質(zhì)一般選用雙相鋼?？紤]到耐磨，有些廠(chǎng)家在蝸殼內噴焊硬質(zhì)合金，有些則增加導葉，把蝸殼的承壓與擴壓功能分開(kāi)。這樣，導葉中流速高，沖刷磨損后可以更換，殼體內流速低不易磨損，確保使用壽命長(cháng)，運行可靠嘲。

　　國產(chǎn)的雙殼體泵可以替代進(jìn)口使用舊，合肥通用機械研究院用OCr15Ni4M03Si3CuNb雙相鋼制造鎖斗循環(huán)泵葉輪、殼體等備件，且已在淮化使用，效果不錯。

　　(3)渣池泵的作用是將渣池中水及灰渣抽出處理，正常開(kāi)車(chē)走真閃，開(kāi)停車(chē)或者烘爐等非正常情況就送沉降槽。在灰渣的沖刷及其它物質(zhì)的腐蝕下會(huì )加快磨損，因此多選用Ni-hard材質(zhì)的雙殼體渣漿泵。泵轉速可選1450 r/min或970 r/min，也可以選用2950 r/min配變頻器。轉速低、葉輪線(xiàn)速度低，可減輕葉輪與蝸殼磨損。過(guò)濾機給料泵也與其類(lèi)似，不同點(diǎn)在于：氣化爐開(kāi)停車(chē)時(shí)，系統內的結垢在溫度變化下脫落，進(jìn)入沉降槽從而堵塞壓濾機給料泵。最好的辦法是在系統開(kāi)車(chē)后，將壓濾機給料泵人口管線(xiàn)短節拆掉，將沉降槽底部的灰渣排到一個(gè)固定的池子，一般在4個(gè)小時(shí)左右，再裝上人口管線(xiàn)開(kāi)車(chē)就不會(huì )出現這類(lèi)問(wèn)題了，待系統好轉后將池子里的物料打回過(guò)濾。

　　(4)高壓灰水泵的作用是將灰水槽中的灰水經(jīng)閃蒸換熱器送到碳洗滌塔。該泵流量大、揚程高，介質(zhì)中含有一定量的灰渣，采用多級對稱(chēng)式離心泵為宜。

　　高速泵或平衡盤(pán)、平衡鼓式的多級泵使用起來(lái)或多或少都存在問(wèn)題。周夏等提出的雙平衡盤(pán)與動(dòng)力楔防磨平衡盤(pán)技術(shù)也可改善泵的壽命，但作者認為平衡盤(pán)在灰水中易磨損并不可靠。合肥通用機械研究院消化吸收日本新井制作所(Arai pump)水沖洗中間節流套經(jīng)驗開(kāi)發(fā)的DH對稱(chēng)式多級離心泵效果好、使用壽命長(cháng)。如果對平衡盤(pán)、平衡鼓式的多級泵進(jìn)行造，將高壓潔凈水注入平衡轂或平衡盤(pán)前，也會(huì )達到不錯的效果，與日本新井制作所水沖洗中間節流套異曲同工。

　　對水煤漿氣化裝置，除高壓水煤漿泵目前還需要進(jìn)口外，其它水煤漿氣化裝置用泵國內都能夠生產(chǎn)，這不僅為國家節省了外匯，也業(yè)主降低了工裎的設備投資。

　　干粉氣化工藝的關(guān)鍵泵設備

　　干粉氣化工藝的基本過(guò)程：原煤加助燃劑，破碎磨成煤粉，由高壓氮氣流輸送進(jìn)氣化爐，在壓力4.1 MPa、溫度1500—1600℃的條件下，與配加的氧氣和水蒸汽瞬時(shí)完成揮發(fā)分脫除、裂解、燃燒及轉化的一系列物理化學(xué)過(guò)程，氣化產(chǎn)物為粗合成氣，煤灰熔化以液態(tài)流出。

　　國內應用Shell工藝較早的裝置主要有巴陵石化合成氨與尿素項目、安慶石化油改煤項目、湖北雙環(huán)油改煤項目、柳州化學(xué)工業(yè)集團公司26萬(wàn)噸合成氨項目等。近兩年，由于干粉氣化工藝開(kāi)車(chē)效果較好，該工藝得到快速推廣。

　　燒嘴冷卻水泵、渣池循環(huán)泵、灰水泵、灰渣水排放泵等在氣化裝置中屬于重點(diǎn)泵設備。同水煤漿氣化裝置類(lèi)似，這些泵工作的環(huán)境都很劣。進(jìn)口壓力高、溫度高、輸送的介質(zhì)中含有煤灰固體顆粒，或者幾項情況同時(shí)存在。從目前裝置上設備使用情況看，所需泵都能在國內解決，只是使用壽命長(cháng)短問(wèn)題。雙相鋼材料、特殊軸封結構的應用為這些泵的安全運行打下很好的基礎。

煤液化工藝及關(guān)鍵泵設備

　　神華鄂爾多斯103萬(wàn)噸、山西潞安21萬(wàn)噸和內蒙古伊泰18萬(wàn)噸3個(gè)煤制油示范項目相繼投產(chǎn)，并且實(shí)現了長(cháng)周期穩定運行，這標志著(zhù)煤制油工藝已經(jīng)成熟。神華鄂爾多斯項目是在美國HTI直接液化工藝基礎上結合其它新工藝的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)的工藝;內蒙古伊泰、兗礦集團均用的是F-T間接液化工藝;兗礦集團建成萬(wàn)噸級中試裝置，并投產(chǎn)成功。神華HTI直接液化改進(jìn)工藝和F-T間接液化工藝各有優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)這兩項工藝必將成為我國煤制油工藝的主流。

　　泵設備主要分布在備煤裝置、制備裝置、四聯(lián)合裝置(煤液化、加氫穩定、加氫改質(zhì)、輕烴回收)、制氫裝置、空分裝置惻中。

　　(1)加氫塔循環(huán)泵104-P-102也是類(lèi)似情況。裝置上所用的這3個(gè)位號的泵是從美國福斯(Flowserve)公司進(jìn)口的。該泵結構上類(lèi)似于爐水泵，但泵與電機之間多了一道機械密封。該泵屬離心泵與電機一體化，電機為濕定子型。

　　除美國福斯(FIOW8erve)公司外，具備該產(chǎn)品生產(chǎn)潛在能力的還有英國泰勒(Tyler)、德國凱士比(KSB)和日本富士、日本酉島等公司。國內尚不具備該泵的生產(chǎn)能力，僅有類(lèi)似產(chǎn)品——電廠(chǎng)熱水循環(huán)泵(爐水泵)的設計生產(chǎn)能力，合肥通用機械研究院正在作其國產(chǎn)化工作。

　　(2)在油煤漿催化劑制備(102工序)、煤液化(103工序)過(guò)程中，需要一些進(jìn)出口壓力不高、輸送油煤漿的塔底泵，如表4中102 -PIOIAB、 103 -P10IA—F、 103 -P307ABC、 103 -P315AB等，這些泵的流量、揚程參數都在離心泵范疇，選用離心泵是肯定的。但要解決的問(wèn)題是過(guò)流部件耐磨及高溫下的應力腐蝕、軸封及其沖洗系統的可靠性，這與煉油裝置的塔底油漿泵有些相似。裝置上選用的都是勞倫斯(Lawrence PumpInc.)公司雙殼體化工流程泵FLS6000系列產(chǎn)品，低速運行。

　　該系列產(chǎn)品符合API 610標準，其結構特點(diǎn)是內層殼體耐磨，外層殼體承壓;葉輪采用軸向口環(huán)間隙;軸封采用雙端面波紋管機械密封，配沖洗罐有壓沖洗P530在葉輪與密封腔間還設置節流型輔助密封，外接溶劑油沖洗P32并隔離，以改善機械密封的工作條件;軸承部件都采用加強重載型，過(guò)流材料需要耐磨處理。目前，這些泵在逐步實(shí)現國產(chǎn)化。

　　(3)高壓油煤漿進(jìn)料泵的作用是將煤漿罐中的油煤漿經(jīng)預熱器送到反應器中。泵出口壓力20MPa以上，工作溫度290℃，輸送的油煤漿固體含率50%，目前采用從德國URACA公司進(jìn)口的五缸柱塞泵，

興瑞泵業(yè)主營(yíng):離心泵,管道泵,單級泵,多級泵,雙吸泵（中開(kāi)泵）,鍋爐給水泵,高壓泵,循環(huán)泵,化工泵,冷凝泵,疏水泵,吸沙泵,自吸泵,渣漿泵,潛污泵（潛水排污泵）,排水泵,煤水泵,液下泵,泥漿泵,注水泵,熱油泵,混流泵,軸流泵,旋渦泵,螺桿泵,消防泵,供水設備, 齒輪泵,磁力泵, 隔膜泵,真空泵,真空泵機組,液環(huán)泵,水環(huán)真空泵,噴射泵,往復泵, 活塞泵,齒輪泵,潛水泵,深井泵, 配水閘閥,柴油機泵,應急泵 等產(chǎn)品，有良好的售后服務(wù)和優(yōu)質(zhì)的解決方案,歡迎來(lái)電洽談13355221645。