蘇 林，錢偉彬，蔣冬梅，范光榮

（1.中國石油長慶油田第二采氣廠米脂天然氣處理廠，陜西 榆林 718199；2.中國石油長慶油田交通處，陜西 西安 710018）

一、前言

米脂天然氣處理廠有額定功率6t/h的蒸汽鍋爐3臺，負責(zé)甲醇回收原料加熱器、重沸器的供熱及冬季供暖任務(wù)。保證蒸汽鍋爐連續(xù)穩(wěn)定運行是設(shè)備管理工作的一項重要內(nèi)容。

二、現(xiàn)狀

1.蒸汽鍋爐運行現(xiàn)狀

蒸汽鍋爐的運行受季節(jié)影響較大，在非采暖季啟用1臺鍋爐間歇運行；供氣高峰期啟用2臺鍋爐連續(xù)運行，運行負荷較大。在2011~2012年高峰供氣期間，3臺鍋爐均出現(xiàn)緊急停車的情況，被迫倒運進行非計劃性搶修，使設(shè)備管理工作處于被動狀態(tài)。

2.乏水回收利用現(xiàn)狀

米脂處理廠蒸汽鍋爐乏水采用閉式回收方案，蒸汽經(jīng)各換熱單元后所形成的乏水集中回收并與低溫軟化水混合進入鍋爐進行再利用。乏水回收量在采暖季約9m3/h，非采暖季約4m3/h。乏水回收溫度高達105~115℃，進入回收器與軟化水混合后溫度仍保持在90℃以上。

三、存在問題

1.水資源浪費及熱能損失

因回收乏水溫度過高，造成鍋爐上水泵氣蝕損壞。為降低回收器中混合水溫度，不得不將大部分回收乏水外排，外排量約3m3/h，造成了水資源嚴重浪費及大量熱能損失。

2.燃料氣浪費

采暖季各換熱單元實際蒸汽總需求量為7.4t/h(表1)，由于單臺鍋爐蒸發(fā)量為6t/h，故1臺鍋爐不能滿足熱量供給，必須啟用2臺鍋爐。造成了燃料氣的大量浪費及鍋爐的長時間連續(xù)運行。

表1 各單元熱量需求表

四、改進措施

如果對乏水熱能合理再利用，鍋爐的蒸發(fā)量需求就會較低，只要能降低到1臺鍋爐運行就能滿足蒸汽供給的話，問題就能夠徹底解決。

通過對表1中各換熱單元實際蒸汽需求量進一步核算，最后確定通過工藝改造，將回收的乏水引入生產(chǎn)區(qū)供暖板換進行二次換熱(表2)。

表2 各單元介質(zhì)換熱前后溫度變化情況 ℃

2012年10月12日，將乏水引入廠區(qū)供暖板換進行二次換熱的工藝改造順利完成，改造后廠區(qū)供暖板換乏水換熱流程與蒸汽換熱流程并聯(lián)，既可獨立運行，亦可合作運行(如圖1、2所示)。

圖1 改造前凝結(jié)水回收流程

圖2 改造后凝結(jié)水回收流程

五、效果評價

優(yōu)化改造施工完畢，于2012年10月15日正式啟用新流程，通過現(xiàn)場實際檢測和化驗分析，1臺鍋爐運行時，甲醇回收濃度保持在90%以上，符合指標(biāo)要求；生產(chǎn)板換采暖水出口溫度62℃左右，能夠滿足冬季生產(chǎn)區(qū)供暖要求；二次換熱后進入回收器的乏水溫度約75℃，與低溫軟化水混合后溫度40℃左右，上水泵氣蝕問題得到解決。2012~2013年高峰供氣期間，優(yōu)化運行后的3臺蒸汽鍋爐在合理的倒運和維護保養(yǎng)下運行連續(xù)平穩(wěn)。此次改造優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1.達到了鍋爐減負的目的

乏水熱量的充分再利用，有效降低了鍋爐蒸發(fā)量的需求，使得1臺鍋爐運行即可滿足熱量供給，使蒸汽鍋爐運行狀態(tài)由原來的每隔15天連續(xù)運行30天變?yōu)槊扛?0天連續(xù)運行15天，降低了鍋爐連續(xù)運行負荷，給鍋爐檢維修、保養(yǎng)提供了充足的時間，設(shè)備管理變得更加主動。

2.節(jié)約了燃料氣用量

單臺鍋爐運行燃料氣用量約0.66×104m3/d，改造前供氣高峰期鍋爐啟運2臺，改造后啟運1臺，則每天節(jié)約燃料氣量約0.66×104m3/d，高峰供氣期按180天計算，每年可節(jié)約燃料氣量約118.8×104m3。

3.節(jié)約了用水量

通過改造，鍋爐乏水熱能得到充分再利用，回收器水溫得到有效控制，上水泵氣蝕問題消除，鍋爐乏水無需外排。根據(jù)2011年10月~2012年2月外排量統(tǒng)計結(jié)果計算，平均每天減少凝結(jié)水排放56m3，按照所在地區(qū)采暖周期約180天計算，則每個供暖周期內(nèi)節(jié)約軟化水用水量10 080m3。

4.經(jīng)濟效益可觀

本次乏水熱能再利用工藝改造費用共計2 452元，改造后不計維修費用，每年可減少鍋爐運行費用888 552元。