8月25日,由杭州杭氧股份有限公司、沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)股份有限公司和杭州汽輪機(jī)股份有限公司聯(lián)合研制的國產(chǎn)十萬等級(jí)空分裝置及空氣壓縮機(jī)組,在寧夏銀川通過了中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)與中國通用機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)共同組織的工業(yè)運(yùn)行評(píng)審。
以北京科技大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院院長王立教授為組長的評(píng)審專家組認(rèn)為,國產(chǎn)十萬等級(jí)空分裝置及空氣壓縮機(jī)組研制成功,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,打破了國外對(duì)特大型空分裝置和空氣壓縮機(jī)及汽輪機(jī)的壟斷,是我國重大裝備國產(chǎn)化的一大突破,其主要技術(shù)性能達(dá)到國外同類裝置和產(chǎn)品的先進(jìn)水平,可以滿足國內(nèi)大型煤化工、石油化工及冶金等重大工程對(duì)十萬立方米及以上等級(jí)空分裝置的需要,建議盡快推廣使用。
多維度解決研發(fā)難題
據(jù)介紹,神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化示范項(xiàng)目是國家重點(diǎn)建設(shè)的煤炭深加工示范項(xiàng)目,承擔(dān)著國家37項(xiàng)重大技術(shù)、裝備及材料的國產(chǎn)化任務(wù)。十萬立方米大型空分成套技術(shù)裝備國產(chǎn)化是37項(xiàng)國產(chǎn)化任務(wù)的重要組成,也是項(xiàng)目的重要裝置之一。
杭州杭氧集團(tuán)董事長蔣明告訴中國化工報(bào)記者,作為我國空分技術(shù)及裝備制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè),杭氧集團(tuán)扛起了空分裝置國產(chǎn)化的示范大旗。2013年,杭氧以神華寧煤400萬噸/年煤炭間接液化項(xiàng)目中十萬立方米空分裝置為依托,開展了十萬等級(jí)空分裝置的研制。杭氧集團(tuán)調(diào)研并分析了近十年來投產(chǎn)運(yùn)行的上百套空分裝置,對(duì)大型特大型空分裝置進(jìn)行總結(jié),找到了如何開發(fā)出具有國際先進(jìn)水平的十萬等級(jí)空分裝置的技術(shù)路徑,自主研發(fā)了空分裝置流程設(shè)計(jì)和計(jì)算技術(shù)、工藝系統(tǒng)成套集成技術(shù)、大截面高壓高效板翅式換熱器設(shè)計(jì)制造技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)成果。
項(xiàng)目實(shí)施過程中,杭氧集團(tuán)通過規(guī)范、專業(yè)的項(xiàng)目管理,將高質(zhì)量的服務(wù)貫穿于項(xiàng)目的全過程,將設(shè)備制造和工程建設(shè)完美融合,實(shí)現(xiàn)了整體項(xiàng)目優(yōu)化。今年3月15日,首套國產(chǎn)十萬等級(jí)特大型空分裝置一次開車成功。截至8月25日,全部6套十萬等級(jí)空分設(shè)備投入運(yùn)行,并經(jīng)全負(fù)荷、夏季極端工況的工業(yè)運(yùn)行考核,裝置氧氮產(chǎn)量、純度、能耗等各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)滿足并優(yōu)于設(shè)計(jì)要求。
據(jù)杭汽輪集團(tuán)公司總經(jīng)理嚴(yán)建華介紹,該公司開發(fā)的十萬等級(jí)空分裝置用工業(yè)汽輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下,其振動(dòng)、瓦溫、軸位移等機(jī)械性能指標(biāo)全部滿足API612標(biāo)準(zhǔn)要求,并優(yōu)于同時(shí)期進(jìn)口機(jī)組指標(biāo)。2015年6月在營口試驗(yàn)基地,汽輪機(jī)通過了第三方西安熱工院所做的熱力性能測試,結(jié)論為與設(shè)計(jì)結(jié)果吻合情況良好,實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化研制目標(biāo)。今年8月9日,空壓機(jī)滿負(fù)荷投產(chǎn),汽輪機(jī)調(diào)閥最大開度90%,出力能力滿足現(xiàn)場運(yùn)行需求。
沈鼓成套銷售部部長孟磊介紹說,2015年8月23日,沈鼓集團(tuán)自主研發(fā)的我國首套十萬等級(jí)空分裝置用壓縮機(jī)組,在沈鼓集團(tuán)營口生產(chǎn)試驗(yàn)基地國家能源大型透平壓縮機(jī)組研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心完成各項(xiàng)試驗(yàn),并順利通過出廠驗(yàn)收。今年5月15日,沈鼓集團(tuán)自主研發(fā)制造的國產(chǎn)首套十萬等級(jí)空分裝置壓縮機(jī)組(空壓機(jī)+汽輪機(jī)+減速機(jī)+增壓機(jī))聯(lián)動(dòng)試車順利完成,運(yùn)行平穩(wěn),機(jī)組的各項(xiàng)機(jī)械性能及氣動(dòng)性能指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。
技術(shù)創(chuàng)新亮點(diǎn)十足
評(píng)審會(huì)上,專家和代表聽取了研制總結(jié)和工業(yè)運(yùn)行報(bào)告、神華寧煤集團(tuán)用戶使用報(bào)告及國家質(zhì)量檢測中心檢測報(bào)告,考察了空分裝置和空氣壓縮機(jī)組運(yùn)行現(xiàn)場,部分專家會(huì)前見證了空分裝置和空氣壓縮機(jī)組的運(yùn)行性能檢測情況,一致認(rèn)為:杭氧集團(tuán)自主研發(fā)的十萬立方米空分裝置采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)和集成技術(shù),經(jīng)全負(fù)荷、夏季極端工況的工業(yè)運(yùn)行考核,各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求,具有多項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。
王立告訴記者,該裝置在流程設(shè)計(jì)和計(jì)算技術(shù)、工藝系統(tǒng)集成技術(shù)方面,采用污氮?dú)庵谐槊饫鋬鰴C(jī)、液體膨脹機(jī)、兩段增壓、增效塔提效、低壓氮?dú)馔鈮?、液氧液氮雙泵增壓先進(jìn)內(nèi)壓縮流程以及復(fù)雜系統(tǒng)高效耦合集成等新技術(shù),具有對(duì)煤化工工藝適應(yīng)性強(qiáng)、綜合能耗低的特點(diǎn);開發(fā)了大長徑比規(guī)整填料塔,具有塔徑小、空氣處理量大、阻力低、變負(fù)荷范圍寬等優(yōu)點(diǎn),解決了超大型精餾塔陸路運(yùn)輸受限的難題;開發(fā)了超大型分子篩純化系統(tǒng),大截面高壓板翅式換熱器,多機(jī)組、多回路的平穩(wěn)切換和智能的控制技術(shù)以及氧氣連網(wǎng)空分島,均具有突出優(yōu)點(diǎn)。
會(huì)上,評(píng)審專家還對(duì)所開發(fā)的汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)組進(jìn)行全負(fù)荷運(yùn)行考核,一致認(rèn)為,該空壓機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn),各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,具有多項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)。
沈鼓集團(tuán)自主研發(fā)軸流+離心共軸同缸結(jié)構(gòu)主空壓機(jī)、齒輪增速型多軸多級(jí)結(jié)構(gòu)增壓機(jī)和多缸多段聯(lián)調(diào)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了主空壓機(jī)與增壓機(jī)的性能匹配;研發(fā)的大流量系數(shù)、高效率混流式葉輪,保證了空壓機(jī)和增壓機(jī)的高效率和可靠性。
自主開發(fā)的國內(nèi)最大功率(80MW)的單缸、單軸雙出、高參數(shù)驅(qū)動(dòng)用工業(yè)汽輪機(jī),機(jī)組效率高,調(diào)節(jié)系統(tǒng)精度達(dá)到NEMA最高級(jí)D級(jí);汽輪機(jī)各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)滿足API612標(biāo)準(zhǔn)要求,經(jīng)第三方檢測機(jī)組熱耗、汽耗達(dá)到設(shè)計(jì)要求;建立了基于三維仿真和有限元計(jì)算的汽輪機(jī)通流設(shè)計(jì)和優(yōu)化技術(shù)平臺(tái),開發(fā)了適用于變轉(zhuǎn)速(2400~4000r/min)、空冷高效大流量AK3.0低壓葉片組。
國產(chǎn)化應(yīng)用將加快
國家能源局監(jiān)管總監(jiān)李冶表示,神華寧煤十萬等級(jí)空分項(xiàng)目作為國內(nèi)最大的煤油化工項(xiàng)目,代表了世界先進(jìn)水平。杭氧集團(tuán)、沈鼓集團(tuán)、杭汽輪機(jī)集團(tuán)為能源裝備國產(chǎn)化,特別是關(guān)鍵設(shè)備的自主創(chuàng)新作出了重大貢獻(xiàn)。
蔣明說,十萬等級(jí)空分裝置的開發(fā)、運(yùn)行成功在杭氧的發(fā)展史上具有里程碑意義,標(biāo)志著杭氧自主研發(fā)創(chuàng)新的國產(chǎn)空分裝置,無論在規(guī)模等級(jí),還是在各項(xiàng)性能指標(biāo)上,均達(dá)到了世界先進(jìn)水平。杭氧集團(tuán)將在技術(shù)上不斷探索,在質(zhì)量上精益求精,加快我國煤化工技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化進(jìn)程。
沈鼓集團(tuán)董事長戴繼雙表示,沈鼓集團(tuán)十萬等級(jí)空分壓縮機(jī)的成功研制,不僅極大提升了沈鼓集團(tuán)的研發(fā)、設(shè)計(jì)水平,還實(shí)現(xiàn)了重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化又一次歷史新突破,使公司成為世界上第三個(gè)能夠設(shè)計(jì)制造該大型核心裝備的企業(yè)。沈鼓在填補(bǔ)國內(nèi)空白、實(shí)現(xiàn)替代進(jìn)口的同時(shí),也滿足了我國能源領(lǐng)域?qū)Τ笮土黧w機(jī)械的要求,具有重大的里程碑意義。
嚴(yán)建華強(qiáng)調(diào),十萬空分作為杭汽輪重大產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目,公司項(xiàng)目組精心設(shè)計(jì),精心制造,提供精品。未來,杭汽輪將不斷依托精湛的技術(shù)水平與扎實(shí)的制造能力,為我國重器崛起貢獻(xiàn)力量。
神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)副總經(jīng)理姚敏表示,神華集團(tuán)積極支持我國重大裝備的國產(chǎn)化,神華寧煤400萬噸/年煤制油項(xiàng)目的國產(chǎn)化率達(dá)到90%以上,國產(chǎn)化十萬立方米空分裝置的研制非常成功。這打破了國外企業(yè)在中國市場上設(shè)置的特大型空分裝置規(guī)模壁壘,實(shí)現(xiàn)了特大型空分裝置復(fù)雜系統(tǒng)的國產(chǎn)化集成創(chuàng)新及關(guān)鍵技術(shù)突破。(本報(bào)記者 楊揚(yáng) 楊曉宇)
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