[01084952]新型煤化工产业中煤浆泵关键技术的突破和应用推广

该项目属于流体机械及动力工程技术领域，是"十一五"国家科技攻关和上海市重大科技攻关项目。以煤炭气化生产大宗化学品及煤制油，是减少石油进口、保障国家能源安全的现实途径。然而，煤基能源装备存在故障频繁、失效率高和运行周期短的瓶颈。煤浆泵（包括高温煤浆泵和水煤浆泵）是煤化工中的关键装备,特别是高温煤浆泵依赖进口，因此自主研发高性能、长寿命的煤浆泵，对打破国外技术的垄断，保障煤基能源化学工业可持续发展具有重要意义。该项目以材料-结构一体化的学术思想为指导，致力于高温、高固体含量、高粘度介质下泵过流部件的材料及加工、泵的结构设计及优化、运行监测及可靠性等关键问题突破，取得了一系列重要成果。主要创新内容和特色包括：技术创新突破：提出并实现了5项关键技术：基于两相流理论的数值模拟及有限元分析，设计了包括高温煤浆泵和水煤浆泵在内的系列新颖的离心式煤浆泵，完全替代国外进口产品，并获得了3项实用新型专利；针对高温时泵零部件热膨胀不均容易造成泵损坏的问题，提出了独特的暖泵方式，研发了升温速度可控、自动控制的暖泵装置，并获得了1项发明专利；研发了用于不同苛刻条件的2种独特新颖的泵机械密封及辅助循环系统的设计，解决了苛刻工况介质的密封难题，并获得了4项实用新型专利；基于泵内介质的流动磨蚀机理及高铬钢的耐磨、耐冲刷机理，提出了过流部件的最佳材料组分及加工工艺，提高了泵的使用寿命；首次提出的双壳体结构、大开门设计，保证了泵高效、安全、可靠运行，使用维护便利。技术水平先进：经国家权威部门检测、科技查新、行业学会及用户使用情况报告、鉴定验收意见指出，设计制造的高温煤浆泵采用全内衬双壳体结构、新颖的机械密封装置，整机运转稳定性及易损件寿命均达到进口设备水平，安装维护较进口设备方便，在暖泵方式上有独特创新之处，完全可替代进口产品。竞争能力提高：项目产品在多个大型煤化工项目与国外产品的竞争中，成功胜出，提升了用户对国产设备的信心，打破了国外企业对煤化工泵类高端装备的技术垄断。经济及社会效益显著：项目成果已在神华集团、华谊集团、顺鑫煤制油、伊泰集团、延长集团、中石油、中石化、中海油等大型煤化工工程项目中应用，得到用户的广泛认可。从项目投入市场以来，共计销售10241万元，新增利润345.9万元，新增税收316.9万元。项目社会效益良好，为用户节约资金22422万元，同时因为项目产品的国产化，在交货周期、响应速度及各方面服务上为用户带来巨大增值效益。推动科技进步：发表相关学术论文多篇，在多个学术、工程项目交流会上作大会报告，组织了多次项目研讨会，取得了非常好的效果。特别是在机械密封方面，课题组的项目成果某些方面是国内首创，已经影响相关密封产品的设计。在材料的热处理方面，项目成果也促进了相关研究的深入。项目的关键技术成果对提升中国煤化工装备自主研发和制造的能力、设备可靠性和运行维护能力，推进机械工程学科和行业技术进步发挥了重要作用。