黄岛油库主要从事进口上岸原油接卸、储存和输转任务,通过输油一队的5泵、6泵、7泵将进口原油从东-黄复线向下游炼油厂输送提供动力。随着黄岛上岸的进口原油大幅增长,通过管道输送的原油也在大幅增加。2004年管道输送完成1233.94X104t,比2003年同比增加315.95X104t,增长率为34.42.输油一队的3台输油泵在管道输送中起着相当重要的作用。5泵、6泵、7泵为DZS250X340X4型多级离心泵,额定流量为800m3/h;额定扬程为600m;额定轴功率为1 630kW;所配电机功率为1800kW;额定电压为6000V;额定电流为200A.自2000年11月投入使用以来,一直存在泵出口阀开度约为20时,电流已升至电机额定电流,大流量只能到600m3/h,输油泵节流现象相当严重,无法在高效区工作。因此,泵在运行时振动特别大(噪声达到90dB),经常使联轴器护罩螺丝震断,泵和电机的轴瓦震裂,并使泵上面放空管线等连接处经常渗油,给日常运行维护造成很多麻烦。
经查阅输油泵随机技术文件中的水泵性能实验报告及性能曲线,输油泵额定工况点的轴功率为1630.56kW,高效区的轴功率为1 5671846kW,而该输油泵配套电机功率为1 800kW.按照常规和相关标准,配套电机要考虑一定的功率裕量,般电机=(1.11.2)泵,若取系数为1.2,W电机应为1957.67kW,若取系数1.1,电机应为1793.616kW.可见,原电机功率裕量系数是按1.1取值的,比电机常规功率裕量系数1.2小0.1,功率裕量不足是导致5、6、7输油泵无法满负荷工作的主要原因。
2技术改造的实施根据相似原理,任何一台离心泵都可通过改变叶轮直径,改变其流量、扬程和轴功率等技术性能。
因此,可采用切削泵叶轮直径,达到降低轴功率的目的。切削叶轮改变泵技术性能具有工期短、投资省、见效快,可以结合输油泵大修一同进行等优点。
因此,决定先通过改造5泵,如果改造效果较好,则再对其他几台泵实施改造。
5输油泵比转数的计算n泵配带电机的转数,r/min;Q泵的额定排量,m23/s;H―一泵的单级扬程,m.公式(1)经计算得出:nx=119.切割后叶轮的小直径计算根据离心泵类型和比转数的关系(见表1、表2),可知该泵为中比转数泵,大切割量为0.15.(mln)切割后叶轮的小直径,mm.由输油泵随机技术文件查得:D2表1离心泵类型和比转数的关系水泵米型离心泵水泵类型低比转数中比转数高比转数比转数表2叶轮的大切割量和比转数的关系比转数叶轮大切割量=0.073,远小于0.15,切割对应工况点的效率近似相等。
改造前后5输油泵机组水力工况比较见表3.通过改造前后参数对照分析,说明5输油泵机组改造后,节流损失降低约41,输量增加了4.83,泵效率提高了6,系统效率提高了28.51,无功电流平均下降了38..表35输油泵机组改造前后工艺参数比较日期泵压千压节流输量泵效率系统效率电流5月16日5月22日5月24日5月26日平均6月28日6月29日6月30日平均改造前后5输油泵机组机械性能比较见表4.通过表4对照分析,说明5输油泵机组改造后,振动、噪音等机械性能得到了较大幅度的提高。
表45输油泵机组改造前后机械性能参数比较泵振动电机振动泵噪音电机噪音改造前改造后叶轮切削前后性能曲线的比较通过叶轮切削前后泵性能曲线(见)的比较可以看出:在同等排量下,叶轮切削之后泵的扬程有所降低。这样日常运行中不需要节流即可满足工艺的要求,有效地解决了东-黄复线需要的能头低于所配泵的能头而导致泵的运行节流非常严重的情况。缺点是叶轮切削后不可恢复。
根据表3分析结果,5输油泵机组改造后运行时的节流损失降低了约41,由于节流损失造成的电量损失:由公式(6)计算:5输油泵机组平均可节约电量约为351.67kW.十,按年运行6个月计算,节约电量为1519214kW,十,电价按0.67元/kW,十计算可节约费用为101.78万元,改造总投资为6.5万元,投资回收期约为23d.另外,该泵房在输油量大于950m3/h时,还存在2台泵机组同时大幅度节流运行的情况。经过同样技术改造,由此产生的经济效益应该是随机叠加的。经过技术改造,DZS250X340X4型输油泵机组的机械性能也同时得到了提高,降低了机组振动和噪音,延长了泵机组的使用寿命。