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液力透平投用及节能效果总结

摘要：对某石油化工渣油加氢脱硫装置中采用的液力透平装置在高压加氢

装置中的应用及节能性能进行了分析研究，液力透平投用生产后，对装置降低能

耗，减少生产运行成本有很好的的促进作用。

关键词：液力透平节能能量回收效益

近年来，国家和企业都十分重视节能减排，尤其在石化行业液力透平在加氢

装置中的应用越来越广泛。在以前石化行业里高压液体通过调节阀减压或者经过

孔板后泄压能量被白白浪费掉。随着技术的发展，这些高压液体可以通过液力透

平做功，将介质的压力能转换为液力透平的机械能，以轴功率的形式输达到回收

能量的目的，有效的利用压降降低装置的能耗。根据液力透平在装置中的平稳高

效应用情况，节能降耗效果显著，经济效益提升明显。

1透平的工作原理及应用

1.1液力透平工作原理

液力透平是将液态流体中蕴含的压力势能转换为机械功。渣油加氢高压贫胺

液泵液力透平的基本工作原理是：以循环氢脱硫塔底部出口高压流动的富胺液为

介质，从透平的吸入口喷入，从透平排出口流出，通过透平中关键部位多级叶轮

流体介质所就有的能量在流过叶轮时冲击叶片，推动叶轮旋转，将流体介质的压

力能转换为动能，从而驱动透平轴旋转，透平轴经过转动机构（联轴器和单向离

合器）带动泵轴旋转，持续输出机械功，降低泵的驱动电机电流，实现节约电能

的目的。透平与泵的链接方式（见图1）

图1液力透平的驱动

1.2液力透平在加氢装置中的应用

在高压加氢装置总存在多余压力的位置是液相物流从高压流至低压的位置。

对于渣油加氢装置而言，可以应用液力透平的主要有两个位置：一个是热高压离

心分离器液相物流降压后进入热低压分离器的压降区，该位置工艺介质参数设计

为：16MPa，温度360℃左右，降压至2.9MPa、流量210t/h左右；另一处是高压

循环氢脱硫塔塔底富胺液至富胺液闪蒸罐的压降区，该位置工艺介质参数设计为：

15.4MPa降压至1.2MPa、温度65℃、流量280t/h左右。

针对上述两个位置，高压加氢装置液力透平应用也有两种类型：一种为热液

力透平，主要用于流出介质温度高的地方，如热高压分离器至热低压分离器降压

区的热液力透平应用。另一种为冷液力透平，用于高压循环氢脱硫塔的降压区的

冷液力透平的应用。富胺液自高压循环氢脱硫塔底部进入到液力透平入口，由液

力透平减压后进入收集罐在送出装置。

由于项目建设控制资金原因，渣油加氢装置只在循环氢脱硫塔底部富胺液至

富胺液闪蒸罐的压降区设计并应用了冷液力透平。如果液力透平在小流量情况下

操作，透平的效率下降很快，因此选择液力透平流量时，要选额定流量的85%作

为设计流量，效率曲线平坦，可以保证液力透平长期在高效率点进行平稳的操作。

（见图2）。

图2液力透平工艺流程

2液力透平的选型

本着长周期、稳定回收能量，提高节能降耗的原则，结合多家石化企业在应

用中的经验，综合考虑，最终选用了由苏尔寿德国工厂设计、制造，由苏尔寿苏

州工厂组装并成套供货。

选用型号：BB5型GSGB2B80-260型号的液力透平。

采购成本费用：每台液力透平的采购单价约228万元

3

设计操作参数：介质富胺液，密度1015kg/m，操作温度65℃，流量

33

170m/h--210m/h，入口压力15.4MPa，出口压力1.25MPa，额定回收功率564KW，

效率71%。

3液力透平的经济效益及投资回收情况

本装置高压贫胺液泵驱动电机电流是100A左右，纯电机带动一年电费计算

如下：

M=U×I×φ×√3×h×c

=10000V×100A××0.7×1.732×8000×0.4元/KW﹒h

=388万元

投用液力透平之后的驱动电机电流降到80A左右，节约20A电流，节约电费

计算如下：

M=U×I×φ×√3×h×c

=10000V×20A×0.7×1.732×8000h×0.4元/KW﹒h

=77.6万元

式中：U—驱动电机额定电压（V）

I—节约电流（A）