刘建平
(中石化长岭分公司热电作业部,湖南 岳阳 414000)
长岭分公司热电作业部负责全公司的蒸汽供给和系统的平稳运行。其中蒸汽管网系统是多等级、多汽源、多用户、流程长、交错的复杂管网。由于系统的原因,造成南北区压力不平衡,压差大,整个炼油装置能耗高。既造成能量的损耗又不利于系统的稳定。为解决上述等诸多问题,利用大检修期间对蒸汽系统进行全面优化。
系统优化后将系统蒸汽分为3.5MPa、1.0MPa、和0.8MPa三个压力等级。各等级蒸汽管网通过调控阀、POY及隔断阀实现连通,我作业部通过调整POY、发电机抽汽实现系统调控。蒸汽系统根据地理位置大致分为东区、南区、北区、工业园、动力平台。蒸汽优化改造目的是优化3.5Mpa、1.0MPa蒸汽流程,减少蒸汽输送产生的温降、压降问题,减小损耗;并实现1.0MPa蒸汽系统部分装置降压运行,提高低压汽利用效率,降低装置能耗。
3.5Mpa蒸汽管网主要是装置之间的改造,解决压差以及装置之间的平衡造成的积水。
0.8MPa管网主要是通过降低四套装置气压机背压,提高3.5MPa供汽压力,达到减少3.5MPa蒸汽消耗。
1.0MPa蒸汽管网主要是满足装置能级的需要,通过流程改造专线专供,距离最短。
0.8MPa蒸汽系统涉及用户多,消耗量大,除四套装置降压后气压机并入系统的蒸汽外,热电作业部进行调控。
大项目生产线投产后,蒸汽系统平衡模式虽然还是依靠我部调控,但炼油装置产汽量大幅上升,已成为影响系统稳定运行的重要因素。蒸汽的平衡打破,流向改变、积水严重、蒸汽的品质受到严重影响,严重时引发事故。而我们的调控手段更加单一且不能保证稳定运行。
2015年1月16日,我部对低压蒸汽系统实行降压运行,此次降压运行系统运行平稳,取得了一定成效,但因0.8Mpa蒸汽系统波动较大,加之我部调整方式单一,无法有效的控制0.8Mpa蒸汽系统压力,致使开启排空时间较长,直至3月26日因0.8Mpa蒸汽系统耗汽减少,停止减压运行,连通系统。
(1)0.8Mpa蒸汽系统的优化,合理的分配各装置的压力等级,使各装置压力得到合理的优化,具体如下表:
表1
(2)经济效益分析。
1)降压运行节约的能源。通过实测,降压实行运行后,四台气压机进汽量下降10.0 t/h。可多发电10.0*60=600kW,年效益为353万元/年。
通过提升3.5MPa蒸汽压力,进汽总用量下降3.6 t/h,年效益为3.6*60*0.7*0.84=127万元/年。
综上所述,六台压缩机3.5MPa蒸汽总用量下降13.6t/h,总年效益为 480万元/年。
2)降压运行损耗的能源。在降压运行过程中,损失蒸汽流量为1.6t/h,蒸汽系统排空,估算为1t/h,则年损失2.6*60*0.233*8.4=305.3吨标油/年,电价按照0.7元/kWh,年效益1.1*60*0.7*0.84=91万元/年。
综上所述,节约的能源减去降压运行中蒸汽损耗,则年净效益为389万元/年。
(3)安全评价。通过优化,3.5Mpa蒸汽系统减少运行管线200m;解决南北区压差大问题;减少了蒸汽因流程长带来的损耗;解决了装置之间存在局部平衡,积水严重,保障了汽轮机组的安全运行。1.0/0.8Mpa蒸汽系统的稳定性大大增强,减少了大量的排空。
(4)蒸汽优化遗留问题
1)需要增加1.0Mpa蒸汽转0.8Mpa蒸汽的调控;增加0.8Mpa的用户。
2)部分系统积水情况有待改善。
3)加强蒸汽系统的保温的维护、修复,降低热损耗。
蒸汽优化项目建成投用,效益明显,但是要完全达到预期效果,需要各个生产装置的密切配合,才能达到最佳效果,保障安全生产,后续的工作量还很大。