潔凈煤氣化高壓耐磨泵的應(yīng)用和設(shè)計(jì)
作者/來(lái)源：王曉東(北京航天動(dòng)力研究所，北京 100076) 日期： 2011-07-15 點(diǎn)擊率：1487
摘 要：針對(duì)煤氣化工藝高壓耐磨離心泵輸送介質(zhì)高入口壓力、高含固量的特點(diǎn)，分析了高壓耐磨泵使用和設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)，以德士古工藝中的激冷水泵和殼牌工藝中的渣池循環(huán)水泵為典型參數(shù)泵，對(duì)國(guó)內(nèi)在線運(yùn)行的泵的布置方式、結(jié)構(gòu)、材料以及密封、軸向力的解決方案進(jìn)行了分析，并對(duì)高壓耐磨泵的設(shè)計(jì)選型及使用提出了建議。
關(guān)鍵詞：高壓耐磨泵；煤氣化；設(shè)計(jì)
文章編號(hào)：1005－9598(2011)－02－0020－04 中圖分類(lèi)號(hào)：TQ052.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
1 應(yīng)用背景
近年來(lái)由于國(guó)際石油價(jià)格的大幅波動(dòng)，以煤為原料的化學(xué)工業(yè)逐步顯示出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，尤其是我國(guó)缺油、少氣、富煤的國(guó)情，加速了我國(guó)潔凈煤氣化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。國(guó)內(nèi)外主要水煤漿加壓氣化工藝包括：德士古工藝、華東理工大學(xué)四噴嘴工藝、清華達(dá)利科工藝、西北院多元料漿工藝等；主要的粉煤加壓氣化工藝包括：殼牌煤氣化工藝、西安熱工院兩段爐工藝、航天煤氣化工藝、GSP煤氣化工藝等。
水煤漿工藝裝置中的鎖斗循環(huán)泵和激冷水泵(或稱黑水循環(huán)泵、灰水循環(huán)泵)，粉煤加壓氣化工藝中的典型工藝——殼牌工藝中的渣池循環(huán)泵和排水增壓泵，我們稱此類(lèi)泵為高壓耐磨泵，泵輸送的介質(zhì)入口壓力4 MPa～9 MPa，介質(zhì)固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)0～10％，溫度約 300 ℃。GSP煤氣化工藝、西安熱工院兩段爐工藝、航天煤氣化工藝中也使用類(lèi)似參數(shù)的泵。從在線運(yùn)行的數(shù)量上看，主要應(yīng)用在水煤漿氣化工藝和殼牌工藝上，水煤漿工藝以德士古工藝為代表，圖1、圖2分別為一般情況下德士古工藝和殼牌工藝中該泵的位置。
2 高壓耐磨泵使用和設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn)分析
2.1 高壓耐磨泵使用中存在的問(wèn)題
2.1.1 高壓耐磨泵輸送的介質(zhì)入口壓力4～9 MPa，帶來(lái)的問(wèn)題是：密封腔壓力高，密封容易失效；軸向力問(wèn)題，因軸向力大，導(dǎo)致軸端螺栓易斷裂或軸承使用壽命短。
2.1.2 介質(zhì)固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)1～10％，帶來(lái)的問(wèn)題是；密封磨損嚴(yán)重，密封容易失效；過(guò)流部分(包括泵殼、葉輪)因液流速度高，沖刷嚴(yán)重，使用壽命短。
2.1.3 溫度100～300℃，帶來(lái)的問(wèn)題是：軸承箱及密封腔溫度高，這將影響軸承箱和密封腔的壽命。這個(gè)問(wèn)題相對(duì)前兩個(gè)問(wèn)題來(lái)說(shuō)，比較容易解決。
2.2 高壓耐磨泵在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問(wèn)題
由于高入口壓力和高含固量?jī)蓚�(gè)特點(diǎn)同時(shí)存在，因此對(duì)泵過(guò)流部分的設(shè)計(jì)、機(jī)械密封方案的選擇、結(jié)構(gòu)沒(méi)計(jì)及軸向力平衡提出....
