优化主风机组的汽轮机发电

胡海兰　杨芳（兰州石化公司研究院）

优化主风机组的汽轮机发电

胡海兰杨芳（兰州石化公司研究院）

某石化公司炼油厂300×104t/a重油催化裂化装置1#主风四机组系统为主要能量回收系统。根据催化装置全流程Petrosim模型分析计算，四机组功率不匹配，汽轮机存在增加蒸汽用量、提高装置发电量的潜力。试验表明，缓慢增大1#主风机组汽轮机用汽量至设计负荷最大用汽量160t/h（增长幅度为3t/h），并确保1#主风机组未出现波动、轴温上涨现象，可提高此装置1#主风机组发电量约1000kWh，每年可为公司节约0.284×104t标煤，增加收入467.72万元。

炼油厂重油催化裂化四机组发电量节能

引言

某石化公司300×104t/a重油催化裂化装置1#主风四机组系统为主要能量回收系统。该系统设计总功率为：烟机32500kW，主风机31015kW，汽轮机16300kW，发电机22000kW，是目前亚洲功率最大的四机组之一。实际运行时，四机组汽轮机使用装置自产6.4MPa次高压蒸汽，烟机采用再生烟气共同作为动力源，驱动主风机做功，为再生器的再生提供氧气，过剩和不足的功分别由电动机发电和用电来平衡负荷。

300×104t/a重催装置1#主风四机组2009年发电量维持在5000kW左右。但锅炉出口6.0MPa蒸汽至装置气压机组汽轮机与主风四机组汽轮机总流量低于2个汽轮机组蒸汽用量之和；且公用工程能量优化项目外方专家现场调研时发现，装置主风四机组汽轮机主气门开度只有50%左右时用气量不应达到160t/h的设计最大负荷；在利用催化装置Petrosim全流程模型模拟时，四机组也存在功率不匹配的问题（主风四机组汽轮机用汽量偏高）；计量部对主风四机组汽轮机用汽量表进行检查时，也发现其流量量程与维修公司设计计算书不一致，且其压力单位兆帕和千帕在加法运算中混用。针对上述问题，利用2010年6月装置大检修的机会，实施了“提高300×104t/a重催装置1#机组发电量”的能量优化项目。

根据催化装置全流程Petrosim模型分析计算，四机组功率不匹配，汽轮机存在增加蒸汽用量、提高装置发电量的潜力。通过现场调研，发现300× 104t/a重催装置1#主风四机组汽轮机调速器开度58%仍有增加发电量的机会。

1　实施方案

为考察操作调整后1#主风机组正常负荷下最大发电量、1#主风机组达到最大发电量后装置能耗变化，以及在最大发电量下机组运行情况是否平稳，实施了以下方案：

1）大检修期间校正锅炉出口6.0MPa蒸汽流量表，气压机组汽轮机入口、1#主风机组汽轮机入口蒸汽流量表，确认其真实准确。

2）调整装置产汽量至最大负荷，保证1#主风机组汽轮机提高用汽量后，产汽量仍满足机组需求，次高压蒸汽压力维持在5.95～6.0MPa。

3）协调保证低压汽压力0.8～0.85MPa。

4）联系动力厂1#中央变电所，留有20000kW负荷余量，以确保在1#主风机组载荷发生波动后，有余量由发电转为用电；或者是在1#主风机组跳闸后，能够迅速启动2#主风机组确保装置及时开工。

5）在1#主风机组运行正常情况下，缓慢开大烟机入口高温调节碟阀，再生器压力自动调节双动滑阀开度在1%～1.5%之间，并确保1#主风机组未出现振动波动、轴温大幅度上涨现象。

6）缓慢增大1#主风机组汽轮机用汽量至设计负荷最大用汽量160t/h（增长幅度为3t/h），并确保1#主风机组未出现波动、轴温上涨现象。

方案实施中需注意以下事项：

1）分厂协调装置应在375t/h满负荷加工量运行状态下工作。

2）气压机组中间冷却器冷却效果差，原因为循环水水质差，需提高气压机组中间冷却器冷却效果，使气压机组不会成为装置满负荷时的瓶颈，影响装置处理量不能达到最大值，从而没有足够的烟气进行发电。

3）装置操作人员须密切注意整个变化过程中机组各点振动、温度以及工艺参数变化状况并做详细记录。

4）由设备研究院大机组在线监测人员密切观察S8000中机组运行状况。

表1　实施数据

2　运行情况

2011年8月，300×104t/a重催装置进行了系统检修，校正了气压机组汽轮机入口蒸汽流量表，1#主风机组汽轮机入口蒸汽流量表。待9月份1#主风四机组运行后，装置于9月20日进行了标定，将四机组汽轮机入口蒸汽调速器开度由55%提高至82%，蒸汽流量调高至约160t/h的设计最大操作流量（表1）。在保证工艺操作条件基本不变和机组运行平稳的前提下，装置四机组发电量提高约1000kWh。

3　效果评价

装置1#主风四机组汽轮机蒸汽用量增加后，在保证工艺操作条件基本不变和机组运行平稳的前提下，装置发电量提高了1063kWh，每年可为公司节约0.284×104t标煤，增加收入467.72万元（表2）。

表2　经济效益分析

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.002

2014-06-30）

胡海兰，高级工程师，2010年毕业于华东理工大学，从事能量优化技术研究工作，E-mail：cnhhl@163.com，地址：甘肃省兰州市西固区清水街17号兰州石化公司研究院，730060。