马纶建
(中石化江苏石油工程设计有限公司,江苏 扬州 225009)
腰滩联合站是一个集油气处理、原油外销、污水回注等功能于一体、配套建有供热、消防等设施的综合性站场。锅炉房现建有2台2 t/h燃煤蒸汽锅炉,锅炉投产于2008年,站内供热介质为蒸汽。锅炉房全年总耗煤量1 474.05 t,冬季最大耗煤量142 t/月,最大热负荷约1 320 kW。
腰滩联合站锅炉房锅炉大气污染物排放浓度不符合《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中大气污染物特别排放限值的要求。在用锅炉大气污染物排放浓度如表1所示。
表1 在用锅炉大气污染物排放浓度
加热炉燃料采用天然气或柴油,天然气采用站场伴生气或城镇燃气,低位发热量为34.972 MJ/m3;柴油采用0号柴油,柴油来源由泰州采油厂新源公司提供,柴油质量达到车用柴油(V)的标准,低位发热量为42.64 MJ/kg。
拆除已建的2台2 t/h燃煤蒸汽锅炉及配套辅机以及煤棚、渣场等,新建2台1 400 kW全自动燃油燃气常压加热炉,站内供热介质由蒸汽改为热水,配套建设1套热水循环系统和1套燃料供应系统,站内供热管网相应改造。加热炉安装在锅炉间内,热水循环泵安装在水泵房内。
拆除锅炉间内已建的操作间和电控柜,将锅炉间东侧的化验室改为操作间,加热炉控制柜安装在改建的操作间内。将罐区已建的2座50 m3脱油罐改为柴油罐。新建2台燃油泵,露天安装在防火堤西侧空地。将已建的凝结水箱改为回水箱,补水泵利用已建的生水泵。供热设备由锅炉改为加热炉后,供热部分不设岗,所有的操作控制全部集中在集输岗仪表值班室内。
选用设有2组盘管的加热炉,1组盘管为油盘管,用于站外来液进炉内升温;1组盘管为水盘管,供应站内三相分离器和罐区等用热热水。进加热炉升温总液量14 t/h,含水80%,炉内温升按37℃考虑(从进站的23℃升至60℃),管输来液炉内升温热负荷需541 kW。
腰滩联合站最大供热负荷1 320 kW,管输来液炉内升温热负荷541 kW,考虑生产用热的不均衡性,加热炉油水盘管负荷分配和设计参数如表2所示。
表2 加热炉设计参数
站场平面布置如图1所示,锅炉房平面布置如图2所示。
新建燃油泵与周围建(构)筑物之间的防火间距如表3所示。
表3 防火间距
热力流程如图3所示。
腰滩联合站最大供热负荷1 320 kW,锅炉燃煤,耗煤量1 474.05 t/a,燃煤锅炉热效率76.8%,煤的发热量20 934 kJ/kg。加热炉热效率按85%计,按年供热总量相等的原则,加热炉单燃用柴油,最大柴油消耗量为131 kg/h,全年消耗柴油量约654 t;加热炉单燃用天然气,最大天然气消耗量为160 Nm3/h,全年消耗天然气量约79.72×104Nm3。
图3 热力流程
天然气中无灰分,不含硫,加热炉燃天然气,烟气中无烟尘和二氧化硫排放;氮氧化物的排放量 ≤75 mg/Nm3,按燃烧1 Nm3天然气产生10.55 Nm3干烟气计,加热炉烟气排放的氮氧化物总量≤631 kg/a。 柴油中无灰分,含硫6 mg/kg,假设柴油中的硫100%转化成二氧化硫,加热炉燃柴油,烟气中无烟尘排放,二氧化硫的排放量为12 mg/kg(柴油);氮氧化物的排放量≤120 mg/Nm3,按燃烧1 kg柴油产生12 Nm3干烟气计,加热炉烟气排放的污染物总量为:二氧化硫7.8 kg/a,氮氧化物≤942 kg/a。
腰滩联合站锅炉更换改造,锅炉燃料由重污染燃料煤改为洁净燃料天然气或柴油,其大气污染物排放满足现行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2014)中重点地区特别排放限值的要求。站场污染物排放量如表4所示。
表4 腰滩联合站污染物排放量
本方案实施后,腰滩联合站加热炉单燃用天然气,减少的大气污染物总量折算成污染当量,约 30 014当量,按2016年排放污染物每污染当量缴纳3.6元排污费计,每年可少缴纳排污费10.81万元;加热炉单燃用柴油,减少的大气污染物总量折算成污染当量,约29 678当量,每年可少缴纳排污费10.68 万元。
本文对泰州采油厂腰滩联合站燃煤锅炉更换工程进行了方案研究,得出以下结论。拆除已建的2台2 t/h 燃煤蒸汽锅炉和配套辅机以及煤棚、渣场等,新建 2台1 400 kW全自动燃油燃气常压加热炉,站内供热介质由蒸汽改为热水,配套建设1套热水循环系统和1套燃料供应系统,站内供热管网相应改造。方案实施后,具有良好的社会效益和经济效益,可供同类工程借鉴。