能量回收多级液力透平机组性能测试与评定.pdf

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1、８３８化工自动化及仪表第４３卷能量回收多级液力透平机组性能测试与评定１２３３毛海瑞钟伟明孙亮亮贺立新（１．常州大学机械工程学院，江苏常州２１３１６４；２．中国石化股份有限公司广州分公司，广州５１０７２６；３．上海众深科技股份有限公司，上海２０１２０３）摘要结合生产工艺流程与现场实际要求，研制了年产１２０万吨加氢裂化装置能量回收多级液力透平机组，入口额定压力１３．４３ＭＰａ，出口额定压力０．６０ＭＰａ。单级回收功率不低于６．３ｋＷ，总回收功率不低于５６．７ｋＷ。现场运行试验结果表明：该装置各项性能基本满足设计要求，由于处于小流量工况下运行，在额定点的性能和回收效率与要求存在一些偏差。关键词

2、多级液力透平机石油加氢裂化系统能量回收节能降耗＋中图分类号ＴＱ１１６．２８文献标识码Ａ文章编号１０００-３９３２（２０１６）０８-０８３８-０４石油加氢裂化过程中产生的高压流体压力能参考。的回收利用一直受到国内外石油机械行业的广泛１液力透平操作条件和主要技术指标关注。在《中国节能技术大纲》、《重大技术装备液力回收透平输送介质为含ＨＳ的水（ＨＳ２２自主创新指导目录》等文件中，多次提及“液力透含量２．４％Ｖ，具有腐蚀性），密度０．９９７８ｇ／ｃｍ３，［１］平”技术。随着液体余压能量回收技术的发３操作温度６０℃，额定流量４０ｍ／ｈ，最小流量展，这些高压液体可以通过液力透平做功，将压力３３３５ｍ

3、／ｈ，最大流量４５ｍ／ｈ，液力回收透平入口额能转换为液力透平机械能，以轴功率的形式输出，定压力１３．４３ＭＰａ，出口额定压力０．６０ＭＰａ。［２］达到回收能量的目的。能量回收多级液力透平机组国产化的技术指目前，国内外主要按工业用离心泵的设计方标为：液力透平机叶轮级数为９级，单级扬程法，结合液力回收透平的特点，设计对应工况下的１４２ｍ，总扬程１２８３ｍ，转速３０００ｒ／ｍｉｎ，比转速液力透平机。其中关键的问题是找出泵反转作为２７．９８，效率不小于４０％，单级回收功率不小于液力透平使用时，泵和透平工况性能参数的关系，６．３ｋＷ，总回收功率不小于５６．７ｋＷ。［３］为液力透平的选型提供参考。液

4、力透平机组的主要零部件所用材料为：工业生产中的余压能是可再生能源，用液力［４］筒体、端盖２０（锻件）透平机代替减压阀，避免了余能的浪费。针对叶轮ＺＧ０Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ广州石化炼油加氢装置中高压液体的实际情况，导流器ＺＧ０Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ考虑到高压富胺液压力能的回收与利用，中国石中段０Ｃｒ１８Ｎｉ１２ＭｏＴｉ（锻件）油化工股份有限公司广州分公司、天华化工机械轴１７-４ＰＨ（锻件）及自动化设计研究院有限公司、沈阳太平洋水泵平衡盘／鼓０Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ（堆焊斯泰利合股份有限公司和上海众深科技股份有限公司，共金）同承担了中国石油化工股份有限公司广州分公司年产１２０万

5、吨加氢裂化装置能量回收多级液力透叶轮和壳体密封环０Ｃｒ１８Ｎｉ１２Ｍｏ２Ｔｉ平机组的研制设计开发任务，并作为中国石油化２能量回收多级液力透平机组ＨＴ３００２概况工股份有限公司的国产化课题。中国石油化工股份有限公司广州分公司年产该能量回收多级液力透平机组的成功研制对１２０万吨加氢裂化装置中，贫液泵原配置的液力３于石油加氢裂化系统的节能降耗，生产成本的缩回收透平为进口日本产品，原设计流量１２６ｍ／ｈ，减有积极作用，可为今后液力回收透平性能的研究、运行工况的调整和机组配套装置的选择提供收稿日期：２０１６-０５-０５（修改稿）第８期毛海瑞等．能量回收多级液力透平机组性能测试与评定８３９３实际操作

6、中流量仅约５０ｍ／ｈ，最小时只有３５～子输出旋转机械功。３４０ｍ／ｈ，小于最小流量要求，因此不能正常投入３．１计算方法使用。本次为国产化改造。电机额定转速为２９９１ｒ／ｍｉｎ，设定超越离合多级液力回收透平通过超越离合器、主电机器在液力回收透平转速达到２９９１ｒ／ｍｉｎ时闭合。向贫液泵（被驱动设备）传递机械能；液力回收透因此，当透平转速低于２９９１ｒ／ｍｉｎ时，液力回收透平（ＡＰＩ６１０标准中的ＢＢ５结构）为卧式径向剖分平对外不做功，电动机单独驱动贫液泵（转动设双壳体多级结构（内泵体径向剖分），吸入口和排备），所测电流值为电机带动贫液泵运转时的实出口均垂直向上布置，水平中心线支撑。液力透际

7、电流值。当液力透平投运后，电动机和液力透平自带超速跳闸装置。平衡方式采用平衡鼓＋平平共同做功，电动机电流会下降，利用电动机前后衡套的联合结构，并配置平衡管；叶轮与轴的固定电流差即可估算液力透平的回收功率（节能功［７］采用每个叶轮单独固定（采用卡环固定）。径向率）。电流差法计算液力回收透平实际回收功轴承采用多油楔滑动轴承（可倾瓦），推力轴承采率（节能功率）Ｐ的计算式为：用推力可倾瓦结构，轴承采用压力供油润滑。透Ｐ＝槡３×（Ｉ－Ｉ）×Ｕ