江苏海珐机械制造有限公司

针对320万吨/年流化焦化、干熄焦CDQ装置、DCU延迟焦化装置高压水力除焦系统，我司采用API 610 BB5型径向剖分筒袋式多级离心泵结构进行设计开发。该泵设计流量390m³/h，扬程3750m，配套5500kW高速电机，12级叶轮结构，转速4300r/min，满足高压力、高能量密度及频繁工况切换要求。

通过采用变转速除焦技术，实现泵组无负荷启动、自动压力调节及除焦过程精准匹配，有效降低焦粉颗粒对叶轮、导叶及密封系统的冲击，提高装置运行稳定性。

一、延迟焦化装置除焦水泵运行特点

延迟焦化装置是炼油企业实现重质油深加工的重要装置，其中高压水力除焦系统承担切割焦炭的重要任务。

300万吨/年延迟焦化装置除焦水泵具有以下技术特点：

由于除焦过程中存在压力快速变化、流量频繁切换、介质含固颗粒等问题，传统普通多级泵容易出现叶轮磨损、转子振动、密封失效及效率下降等问题。

因此，高压除焦水泵通常采用高可靠性的BB5结构形式。API 610 BB5泵具有径向剖分、双层壳体、多级叶轮、整体抽芯等特点，适用于高压连续运行场合。

二、API 610 BB5高压除焦水泵结构设计

针对除焦水泵高扬程、大功率、高转速特点，采用卧式径向剖分筒袋式BB5结构。

主要设计特点：

1. 多级高压转子设计

泵采用12级叶轮串联布置，通过多级增压方式实现3750m高扬程输出。

相比单级高速泵方案，多级BB5结构具有：

• 单级扬程降低，水力负荷分散；

• 转子受力更加均衡；

• 运行振动小；

• 维护周期长。

2. 高刚性长轴系设计

由于泵轴长度达到3.1m，且运行转速达到4300r/min，对轴系稳定性提出更高要求。

设计采用：

• 高强度合金钢泵轴；

• 精密转子动平衡；

• 优化轴承跨距；

• 控制轴挠度及临界转速。

确保高速运行条件下转子稳定。

3. 高可靠性密封系统

针对含焦粉介质特点，采用API 682标准机械密封设计。

通过合理设置：

• 冲洗方案；

• 冷却系统；

• 密封腔结构；

降低焦粉进入密封端面的风险，提高密封寿命。

三、变转速除焦技术降低焦粉冲击

传统除焦系统通常采用恒速泵运行，通过阀门调节压力，容易造成：

• 节流损失增加；

• 泵长期偏离高效区运行；

• 焦粉高速冲刷过流部件。

本项目采用变转速驱动技术，根据除焦阶段自动调节泵转速：

预冲阶段

降低转速，实现低压力、大流量供水。

钻孔阶段

提高压力，实现稳定钻孔。

切焦阶段

根据焦层阻力自动调整输出压力，提高切割效率。

回流阶段

降低负荷，实现节能运行。

变转速控制不仅降低能源消耗，同时减少焦粉颗粒高速撞击叶轮、导叶，提高泵过流部件寿命。

四、国产高压除焦水泵技术突破

过去大型炼化企业高压除焦水泵长期依赖进口品牌，主要原因包括：

• 超高扬程设计难度大；

• 高速转子稳定性要求高；

• 多级水力模型复杂；

• 长轴系动态分析要求高。

江苏海珐机械制造有限公司依托API 610高压多级泵设计制造能力，实现高压除焦水泵国产化开发。

产品覆盖：

• API 610 BB5高压筒袋泵；

• 高压注水泵；

• 炼油装置流程泵；

• 焦浆泵；
  

• 石油化工高能量泵组。

通过水力优化、转子动力学分析及高速加工制造技术，提高国产高压泵可靠性。

五、应用价值

300万吨/年延迟焦化装置高压除焦水泵国产化应用，可实现：

• 替代进口高端泵设备；

• 降低设备采购及维护成本；

• 提高炼化装置运行保障能力；

• 实现关键装备自主可控。

未来，高压除焦水泵将在大型炼油、煤化工、石油化工领域持续发挥重要作用。

技术参考标准

1. API 610
   Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries.

2. API 682
   Pumps—Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps.

3. ISO 13709
   Centrifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries.

4. GB/T 3216
   回转动力泵 水力性能验收试验。

5. GB/T 5657
   离心泵技术条件。

6. Hydraulic Institute Standards
   Centrifugal Pump Design and Performance Standards.