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高端化工离心泵关键技术研究及工程应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TH311
  • 关键词:
  • 成果简介:
    化工离心泵是石油化工生产装置中用量最大的转动设备,高端化工离心泵主要应用在高温、高压、高抗空化及输送复杂工质等场合,但存在能效低、可靠性差等行业关键难题,国家曾先后把大型石化设备列入《十一五”重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》和《石化和化学工业“十二五”发展规划》。针对高端化工离心泵领域急需解决的重大技术难题,为打破西方对高端化工离心泵产品的技术封锁,实现国产化替代进口,项目组依托国家水泵及系统工程技术研究中心、石油和化工行业泵及系统节能技术重点实验室,在国家科技支撑计划等近10个国家和省部级课题的资助下,历时10余年,对高端化工离心泵理论、关键技术和典型产品进行研究。攻克了影响高温、高压和复杂多相介质工况下化工离心泵高效、高可靠性运行的关键技术问题,创建了化工离心泵变工况水力设计技术、激光空化强化技术,研发的6种高端化工离心泵产品水力性能达到了国际领先水平。 主要科技创新: (1)创建了变工况和多相混输水力设计技术,发展了化工离心泵多工况水力设计技术,构建了化工离心泵现代水力设计和优化平台,解决了复杂工质变(多)工况下高端化工离心泵能效低的行业技术难题。经第三方检测表明:与国际同类产品相比,通过变工况水力设计方法研制的液力透平回收效率高2%以上;通过多相混输多工况水力方法研制大型管线输油泵效率分别提高了4.1%、4.7%、5%、4.4%,水力性能均优于国外同类产品,达到了国际领先水平。 (2)研制出一种具有耐磨防腐功能的化工离心泵用石墨烯基涂层技术,提出了一种化工离心泵水力部件微细裂纹激光强化延寿方法和激光空化强化高性能水泵材料,强化了化工离心泵的材料性能。经工程应用可知:机组全寿命周期提高了20%以上,能效指标提高了2%以上。 (3)创新性提出了一种化工离心泵气液两相流全特性分析方法和运行性能与故障诊断分析方法,构建了集节能控制、优化运行、数据分析及故障诊断的互联网+服务管理平台。 在高端化工离心泵的水力设计方法、激光强化技术和节能运行等方面已获发明授权60余件,发表相关论文90余篇,其中SCI/EI检索80余篇。研究成果已在上海凯泉泵业集团有限公司、沈鼓集团石化泵有限公司等10余家大型企业使用;开发了HT型高温高压汽液两相液力透平泵、SDZA水煤浆气化关键泵、HXK型旋壳泵、CJRB型高速磁力泵、GSY型管线输油泵、LC型长轴液下泵等典型产品,填补了国内空白并替代进口。 据10家企业近两年统计,累计新增销售额为14.65435亿元、新增利润18289.5万元。研究成果已在神华集团、扬子石化、金陵石化、浙江LNG接收站等全国石油化工领域广泛推广应用,促进了石油化工和能源工业的经济建设,预计每年可节电2亿千瓦时,节约7.3万吨标准煤,减少CO2排放19.5万吨,推动了化工离心泵行业科技进步,取得了突出的经济和社会效益。
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