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        熱網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能降耗的解決措施

        2021-12-03 21:31:13翟亞君
        煉油與化工 2021年5期
        關(guān)鍵詞:水站熱網(wǎng)凝結(jié)水

        翟亞君

        (中國石油大慶石化公司水氣廠,黑龍江 大慶 163714)

        某石化公司的熱網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)公司內(nèi)的生產(chǎn)廠、輔助單位以及生活區(qū)的生產(chǎn)伴熱和生活采暖的供給,由于供給面廣,情況復(fù)雜,多年來能耗和物耗一直居高不下。對此必須進(jìn)行改造,根據(jù)目前該系統(tǒng)存在的問題要對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,采取更合理的供熱方式和設(shè)備來降低能耗和物耗。

        1 熱網(wǎng)系統(tǒng)存在的能耗和物耗問題

        (1)高溫水站分設(shè)、分立能耗、物耗高,應(yīng)急能力差;(2)熱媒介質(zhì)規(guī)格高造成能源浪費(fèi);(3)設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)際不符;(4)設(shè)備運(yùn)行能耗、損耗高。

        2 降低能耗和物耗的措施

        2.1 高溫水間循環(huán)水互補(bǔ)

        改造前,1、2高溫水站在開車前和運(yùn)行期間都要補(bǔ)大量工業(yè)水,致使換熱器結(jié)垢和腐蝕,影響傳熱效果。通過在管廊上將1、2高溫水站的循環(huán)水與4高溫水站互相連通,在1、2高溫水站開車前充水和大量補(bǔ)水時將串通閥打開,且運(yùn)行中1、2高溫水站凝結(jié)水用不完時,還可向4高溫水站輸送,既保證了各站的互相補(bǔ)水又可回收凝結(jié)水[1]。

        互聯(lián)后打開串通閥可實(shí)現(xiàn)各套系統(tǒng)間互補(bǔ),增加系統(tǒng)抵抗突發(fā)情況的能力。同時廠內(nèi)1、2高溫水站運(yùn)行時,可送往4高溫水站20 t/h的凝結(jié)水,每個采暖期回收的凝結(jié)水可節(jié)約17萬元。

        2.2 夏季用單站帶多站運(yùn)行

        由于夏季只需少量伴熱,為此在2高溫水站和4高溫水站之間增設(shè)連通線,夏季用4高溫水站帶2高溫水站,使2高溫水站整體處于備用狀態(tài),夏季節(jié)約蒸汽費(fèi)用可達(dá)190萬元,節(jié)約電費(fèi)近6萬元[2]。

        2.3 熱媒替換

        該石化公司0.3 MPa系統(tǒng)蒸汽主要用于2、4高溫水站,作為采暖和伴熱循環(huán)水熱源,不足部分用1.0 MPa蒸汽補(bǔ)充。2003年改造熱水鍋爐以后,1、2、4高溫水站都采用電廠高溫?zé)崴鰺崦?,來加熱采暖和伴熱循環(huán)水[3,4]。熱水鍋爐要求回水溫度控制在小于95℃范圍內(nèi),為此1、2、4高溫水站要最大程度的利用高溫?zé)崴臒崃縼斫档突厮疁囟取4送猓?、4高溫水站的0.3 MPa蒸汽還有15 t/h的余量。由于新建的高壓項(xiàng)目將會產(chǎn)生7 t/h的余量,為此在保證1、2、4高溫水站熱源充足情況下,應(yīng)將結(jié)余的熱量加以利用。

        經(jīng)過反復(fù)論證,保持0.3 MPa蒸汽系統(tǒng)不變,在3高溫水站與20×104t/a高壓項(xiàng)目之間加1個DN300閥門。在8#路和13#路之間敷設(shè)1條DN300的管線,將高壓項(xiàng)目0.3 MPa蒸汽與主管網(wǎng)連接起來,并在管線上加2個DN300閥門。如此高壓項(xiàng)目的0.3 MPa蒸汽即可向3高溫水站供汽,也可向2、4高溫水站供汽。

        改造后,2、4高溫水站可利用電廠高溫?zé)崴疅崃浚瑵M足熱水鍋爐回水溫度小于95℃的控制要求。高壓項(xiàng)目到3高溫的0.3 MPa蒸汽線與0.3 MPa蒸汽主管網(wǎng)連接后,3高溫?zé)嵩纯蓙碜?.3 MPa蒸汽主管網(wǎng),代替部分1.0 MPa蒸汽。夏季3高溫停運(yùn)時,來自高壓項(xiàng)目的0.3 MPa蒸汽可由0.3 MPa蒸汽主管網(wǎng)送到其它高溫水站作伴熱循環(huán)水熱源[5]。

        在保證采暖和伴熱系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的前提下,以0.3 MPa蒸汽做熱媒代替1.0 MPa蒸汽為3高溫循環(huán)熱水加熱,不僅滿足了乙烯裝置采暖和伴熱的需求,同時實(shí)現(xiàn)0.3 MPa蒸汽的合理、充分利用,節(jié)約了1.0 MPa蒸汽。改造后的第1個采暖期節(jié)約1.0 MPa蒸汽17 494 t,節(jié)約費(fèi)用96.2萬元。

        2.4 伴熱汽改水

        以前該石化公司4#路到躍進(jìn)路、20#路以東油線都是用1.0 MPa蒸汽伴熱,由于蒸汽伴熱溫度過高,而很多不需要高溫伴熱的介質(zhì)會有大量熱能浪費(fèi)。同時酸、堿腐蝕性介質(zhì)伴熱溫度高而加重腐蝕度,增加維修費(fèi)用。為此進(jìn)行物料伴熱汽改水改造,用工藝凝結(jié)水的余熱(工藝凝結(jié)水實(shí)際上是0.3 MPa蒸汽)來代替1.0 MPa蒸汽,只在冬季特別冷的3個月補(bǔ)充少量1.0 MPa蒸汽。

        伴熱汽改水后未出現(xiàn)任何不良反應(yīng),由于伴熱溫度降低而降低了酸、堿腐蝕性介質(zhì)的腐蝕速度、延長了管線使用壽命。由于伴熱線改為熱水循環(huán),降低了壓力和溫度等級,降低了靜密封點(diǎn)的泄露率,節(jié)約了大量維修費(fèi)用。伴熱汽改水后可節(jié)約各項(xiàng)費(fèi)用1 061萬元/a。

        2.5 設(shè)備改造

        熱網(wǎng)換熱站用來回收各裝置的工藝凝結(jié)水,工藝凝結(jié)水經(jīng)過低硅水降溫后送往脫鹽水車間,回收凝結(jié)水60 t/h,原設(shè)計(jì)水泵流量為144 m3/h,設(shè)計(jì)揚(yáng)程為62 m。為使水泵連續(xù)運(yùn)行只能靠出口閥調(diào)節(jié)流量,浪費(fèi)許多電能。通過核算將水泵葉輪進(jìn)行切削,使水泵揚(yáng)程及流量與實(shí)際需要相匹配。

        該站所需水泵參數(shù)為:流量為80 m3/h,揚(yáng)程為35 m,原來泵葉輪直徑為Φ225,若同時滿足工藝需要的流量為80 m3/h,揚(yáng)程為35 m,則切削后的葉輪直徑應(yīng)為169 mm,取整數(shù)為170 mm。改造后經(jīng)過運(yùn)行達(dá)到預(yù)期目的,改造后可節(jié)約電費(fèi)3.4萬元/a。

        2.6 變頻調(diào)節(jié)

        2高溫有2臺凝結(jié)水泵,設(shè)計(jì)流量為68 m3/h,電機(jī)功率為22 kW。按照工藝要求50 m3凝結(jié)水罐液位高時應(yīng)增大凝結(jié)水泵送水量,液位低時則減少送水量。要使泵滿負(fù)荷運(yùn)行,可能出現(xiàn)抽空現(xiàn)象,因此要限制泵的流量。而限制出口閥又會造成出口壓力升高,使泵長期保持在0.70~0.80 MPa間運(yùn)行,導(dǎo)致機(jī)封頻繁損壞,并產(chǎn)生較大能耗。正常運(yùn)行時泵的出口壓力為0.70~0.80 MPa。但周一至周五的7:30~8:30、13:30~14:30,泵的出囗壓力可以控制在0.5 MPa左右,此運(yùn)行可達(dá)到7個月/a。

        為解決凝結(jié)水泵的高能耗和高損耗,在2臺冷凝水泵上安裝ABB變頻器[6],對冷凝水泵進(jìn)行調(diào)速控制,使控制更加精確。改造后節(jié)電3.4萬元/a,同時也節(jié)約了設(shè)備維修費(fèi)用。

        3 結(jié)束語

        經(jīng)過改造,通過優(yōu)化供熱網(wǎng)絡(luò)、優(yōu)化熱源介質(zhì)、優(yōu)化設(shè)備性能、優(yōu)化控制等多種方式聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗,效果明顯。

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