节能改造主攻“大马拉小车”

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泵是一种应用广泛、耗能很大的通用机械，我国每年发电量的20%～25%都消耗在泵类产品上。在各种类型的泵中，离心泵所占数量最多，是化工生产过程中主要的流体输送机械。

以前老装置在选用离心泵时，大部分依据最大流量，同时为了留有一定的余量，通常再放大一个系数，使泵设计的余量很大。燕山石化橡胶厂烯烃车间丙烯腈装置1970年建成投产，至今共进行过3次大的技术改造，装置生产能力从1.5万吨/年扩至6.5万吨/年，但到目前为止装置从未达到设计能力。效率的过剩最终体现在电能的消耗上，2007年橡胶厂烯烃车间在机泵上就消耗电量576万千瓦时，“大马拉小车”导致能源的浪费十分严重。

离心泵是通过叶轮使流经叶轮的流体受离心力的作用来提高流体的机械能，用于克服流体输送沿程中的机械能损失，是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点，烯烃车间节能改造主要有两种手段：一是工艺措施，一般为阀门节流法；二是离心泵本身的特性曲线改变，一般为变频与叶轮切割。

阀门节流法操作简便、流量连续，可以在某一最大流量与零之间随意调节，且无需额外投资，适用场合很广。但阀门节流是以消耗离心泵的多余能量来维持一定的供给量，会造成能量的损失和浪费，离心泵的效率也将随之下降，经济上不太合理。

从改变离心泵本身特性曲线角度考虑，变频调速与阀门节流相比，节能效果很突出，离心泵的工作效率更高，同时还大大延长离心泵和管道系统的寿命，但变频调速存在局限性，投资大、维护成本高，且当离心泵变速过大时会造成效率下降，超出泵比例定律范围，不可能无限制调速。

叶轮切割方法实施起来简单方便，而且耗费小、见效快。只需要对泵进行计算后进行改造即可投入使用，检修期短，经过计算并衡量经济合理性后就可实施。

技术人员查询了大量相关资料，结合丙烯腈装置连续性运转的特点，最后经论证采取了改变泵体结构——对叶轮进行切割，降低功率以节约电能的方案，此方案实施简单方便、耗费小、见效快。

以乙腈装置的离心泵B-202为例，原泵轴功率为110千瓦，提供的流量及扬程大于工艺需求值，经技术人员的专业化计算论证，对B-202机泵进行叶轮切割改造。经过叶轮一次切割，将泵的叶轮直径由原来的324毫米变成了290毫米，同时扬程由140米变成了112.16米，切割后功率为78.9千瓦，流量为183.3～222.4立方米/时，满足工艺需求。

在改造B-202的成功经验的指导下，他们进一步推广叶轮切割的方法，并采取了标准化、程序化、规范化的手段。现在整个装置的机泵运转良好。

从成效上看，离心泵节能改造实施后，其流量和扬程完全满足装置现有的工艺需求，员工不必为了调节流量频繁出入外操室去开关阀门了，生产更加平稳，更加高效；机泵改造前丙烯腈装置每年耗电963万千瓦时，改造后电能消耗减少至928万千瓦时，可取得年经济效益23万元。

燕山石化橡胶厂将在此成功例子的基础上，大力推广离心泵节能改造的方式，进一步提高装置的经济技术指标，降低产品的生产成本，提高企业的竞争力。