大型焦炭塔水力除焦设备、自动顶盖、底盖机的开发.doc

大型焦炭塔水力除焦设备、自动顶盖、底盖机的开发 1．概述 随着国内焦化装置近年来不断大型化，水力除焦设备的技术参数也在不断提高。金山、长岭、吉化等新建延迟焦化装置的焦炭塔直径为8.4m，水力除焦的高压水压力为28．8Mpa、流量为250M3/h。最近正在建设的扬子、金陵延迟焦化装置 9.4m直径的焦炭塔，水力除焦的高压水压力达到了33Mpa、流量达到了3003/h。金山100×104t/a延迟焦化装置是国内第一套采用一炉两塔工艺的大型焦化装置。由于当时国内生产的水力除焦设备的技术参数不能满足需要，所以该装置水力除焦的关键设备，如高压水泵、除焦控制阀、联合除焦器、高压除焦胶管和除焦程序控制系统引进国外设备。 在长岭120×104t/a延迟焦化装置扩能技术改造中，我公司对上述引进设备进行了国产化开发。其中的高压水泵由浙江科尔泵业股份有限公司设计制造。除焦控制阀、自动切换除焦器和除焦程序控制系统由我公司与襄樊航生石化环保设备有限公司联合设计制造。高压除焦胶管由山东莱洲橡胶厂设计制造。此外我公司与航生石化环保设备有限公司联合开发设计了外流道式水蜗轮减速器并成功地用于有井架水力除焦上。在吉化新建100×104t/a延迟焦化装置上，我公司与洛阳涧光石化设备厂联合开发了两喷嘴自动切换除焦器和自动顶盖机。在扬子160×104t/a延迟焦化的设计中，我公司与洛阳涧光石化设备厂合作开发设计了用于直径9.4m焦炭塔的两喷嘴自动切换除焦器样机并模拟直径9.4m焦炭塔在上海高桥140×104t/a延迟焦化装置上进行了除焦试验，为该项目基础设计审查提供了可靠的技术支持，并且开发设计了7吋锻制整体除焦钻杆。目前、我公司与航生石化环保设备有限公司正在合作开发自动底盖机，预计今年（9～10）月完样机并进行性能试验。 2．高压水泵 国内第一套金山100×104t/a延迟焦化装置水力除焦用高压水泵是成套引进美国公司的产品。额定扬程：2880m、额定流量：250m3/h，当时的价格约100万美元。在长岭120×104t/a扩能改造设计中，为了节省建设投资，采用了泵头引进，电机、联合底座、润滑油站国內制造的设计方案，由浙江科尔泵业股份有限公司负责总成设计。由于建设周期短，泵头的订货周期长，为了不影响装置正常投产，在设计上采取了两台旧泵并联除焦的补充方案。在此期间，浙江科尔泵业股份有限公司按引进泵头的安装尺寸及技术参数设计制造一台泵头，力争在装置投产时能安装使用。该泵头`于2002年7月顺利完成安装、调试并投产。经现场标定各项技术性能满足设计要求，至今仍运行良好。该泵头研制成功填补了国内空白，为后来新建的多套焦化装置节省了建设投资，并于2003年通过石化总公司的技术鉴定。 图1 PN=28.8MpaQ=250m3/h高压水泵组外形图 2.1 泵的主要结构 该泵为双壳体卧式多级离心泵。外壳体为桶形、内壳体为集装式的泵芯，它为径向剖分式的多级分段组合部件。泵芯可在不拆卸泵进出口管道情况下作为一个整体从泵体中抽拆出来。 轴封采用集装式单端面平衡型机械密封。 径向轴承采用四油楔动力滑动轴承，止推轴采用双向承受同等轴向力的可倾瓦结构，轴承采用强制润滑。 平衡机构采用双平衡鼓与止推轴承的组合结构形式。 2.2 泵的主要技术性能 (1) 流量Q=250m3/h； (2) 扬程H=2880m； (3) 转数n=3870r/min； (4) 泵效率η=74%； (5) 必需汽蚀余量NPSHR=8.5m。 2.3 泵的机械性能 (1) 额定工况下，在轴盖上测量振动速度：≤2mm/s； (2) 额定工况下，在轴上测量位移值为：≤37μm； (3) 噪音：≤90Dba； (4) 轴油温升：≤10C0 、　轴瓦温度：≤40C0； (5) 机械密封：肉眼看不到渗漏现象。 2.4 泵的主要特点 (1) 采用了刚性泵轴； (2) 平衡机构采用了双平衡鼓与可倾瓦止推轴承形式； (3) 径向动压滑动轴承采用了四油楔结构形式； (4) 有关旋转零部件及导叶的相对安装位置采用了水力对称性结构。 3．PN42Mpa除焦控制阀 除焦控制阀（三位阀）垂直安装在高压水泵出口管道上，阀门关闭时阀芯在下端（图2-a）高压水经多级节流降压后排出，这时允许高压水泵在最小流量下起动或停泵。阀芯在中间位置时（图2-b）一部分高压水经多级节流降压后排出，另一部分高压水经另一组多级节流降压后通过高压管道进入焦炭塔内的除焦器，其作用是用小流量的水对高压管道进行预充满，防止水锤现象。阀门打开时阀芯在上端（图2-c）高压水经阀体通过高压管道进入焦炭塔内的除焦器，进行水力除焦。 除焦控制阀是除焦程序控制系统中关键的执行器。国内压力等级为16Mpa的除焦控制阀是于96年开发成功，并石化总公司科技进步一等奖，已在多套焦化装置上应用