熱能在乙烯廠(chǎng)生產(chǎn)中的合理利用

化工科技,2010.18(3):57~59生產(chǎn)技術(shù)SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY熱能在乙烯廠(chǎng)生產(chǎn)中的合理利用劉紅揚' ,高偉東'，聶金泉”,楊芳},李敏東'(1. 中國石油吉林石化公司乙烯廠(chǎng).吉林吉林132021+2.中國石油吉林石化公司，吉林吉林1320223.中石油東北煉化工程有限公司吉林設計院,吉林吉林132002)摘要:蒸汽動(dòng)力系統是 石化企業(yè)的重要組成部分,為整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程提供蒸汽、電力等公用工程。由于生產(chǎn)中產(chǎn)品品種變化及季節不同,必然引起公用工程用量的變化,相應的蒸汽動(dòng)力系統能否適應所發(fā)生的變化，是否具有可調性,將決定企業(yè)的產(chǎn)品成本、經(jīng)濟效益和能源利用程度。熱能合理利用成為工廠(chǎng)深入挖潛、節能增效的一項重要工作。關(guān)鍵詞:熱能;合理利用;效益中圖分類(lèi)號: TE 683 .文獻標識碼:B文章編號: 1008-0511(2010)03-0057-03公用工程系統作為煉化企業(yè)生產(chǎn)的主要供能汽供下游用戶(hù)使用。方，承擔著(zhù)蒸汽、電力等的供應任務(wù)，因此也是企蒸汽使用過(guò)程中，由高品位熱源進(jìn)人汽機通業(yè)能源消耗的主要環(huán)節。蒸汽等動(dòng)力系統的用能過(guò)汽機做功產(chǎn)生抽汽、排汽從而得到低品位熱源，是否合理直接決定企業(yè)的能耗水平,熱能的合理這是較為合理的方式,而通過(guò)減溫減壓系統,蒸汽利用對工廠(chǎng)增加經(jīng)濟效益、降低生產(chǎn)成本起到很的損耗較大,不太合理。大的作用。在蒸汽平衡過(guò)程中發(fā)現,乙烯廠(chǎng)高品位熱源吉林石化公司乙烯廠(chǎng)蒸汽系統多采用背壓式(高壓蒸汽)使用較為合理,而中壓、低壓蒸汽由于汽輪機組或抽汽背壓式汽輪機組,接機泵或發(fā)電不是完全通過(guò)汽輪發(fā)電機組的抽、排汽轉化而來(lái)，機組,產(chǎn)生的背壓蒸汽用于工藝生產(chǎn)和生活。根而是需要通過(guò)減溫減壓器系統來(lái)補充存在的缺據熱能利用的原理，這樣的運行方式較為合理?？?因減溫減壓系統必須通過(guò)噴淋水減溫來(lái)實(shí)現，但同時(shí)乙烯廠(chǎng)還存在通過(guò)減溫減壓系統獲得各種而蒸汽的一部分熱能就被用來(lái)加熱了噴淋水,這等級蒸汽的運行方式.熱能損耗較大。工廠(chǎng)技術(shù)樣就產(chǎn)生了熱能的浪費。同時(shí),伴隨出現低低壓人員根據該廠(chǎng)蒸汽管網(wǎng)的實(shí)際運行情況,通過(guò)實(shí)蒸汽的產(chǎn)生量過(guò)剩,放空的現象普遍,白白浪費了踐與摸索,將利用低品位的熱源.節約高品位熱源這些低品位的熱源。作為熱能合理利用的重點(diǎn)，經(jīng)過(guò)縝密的計算與分1.1Z8101減溫減壓器熱能浪費問(wèn)題析,找到了合理利用蒸汽熱能的運行方式。Z8101減溫減壓器是將高壓蒸汽減壓為中壓1蒸汽利用 現狀及存在問(wèn)題蒸汽的設備。因設計本身原因(減溫水調節閥前、乙烯廠(chǎng)蒸汽分為四個(gè)等級:高壓蒸汽、中壓蒸后壓差過(guò)大.閥前壓力16. 0 MPa,閥后壓力4. 0MPa,壓差達到12.0MPa),造成其減溫水調節閥汽、低壓蒸汽、低低壓蒸汽。在蒸汽使用過(guò)程中，- -直有內漏，若Z8101開(kāi)度小于20%時(shí), 則其出高壓蒸汽使用情況基本平衡,鍋爐及裂解爐產(chǎn)出口的中壓溫度就達不到設計要求，這就導致發(fā)電的高壓蒸汽除供乙烯裂解氣壓縮機(X3201)使用機組運行時(shí),Z8101不能全關(guān),必須保持Z8101有外，其余全部通過(guò)減溫減壓系統分解為各等級蒸中國煤化工的出口蒸汽溫度。們來(lái)實(shí)現壓力等收稿日期:2010-02-08級的;Y分C N M H G到充分的發(fā)揮，作者簡(jiǎn)介:劉紅揚(1968-).女.古林市人,中國石油吉林石化公司乙烯廠(chǎng)工程師，主要從事化學(xué)分析。從而浪費了這部分高品位的熱能。58●化工科技第18卷1.2采暖系統熱能浪費問(wèn)題制在3.5~16.0MPa,消除了減溫水調節閥前后乙烯廠(chǎng)采暖系統原設計為閉式循環(huán),由于管壓差,減小了減溫水的泄漏量,使Z8101在發(fā)電網(wǎng)大、用戶(hù)多,使得采暖系統的供水.回水壓差較機組運行的情況下實(shí)現了全關(guān)閉,增加了發(fā)電機小，回水壓力較高,造成采暖回水無(wú)法全部順利回組的效率,解決了夏季不能運行發(fā)電機的難題,實(shí)到熱力站，而系統末端用戶(hù)為保證采暖溫度只能現了發(fā)電機組的夏季平穩運行,產(chǎn)生了極大的經(jīng)將回水排放,造成極大的浪費。濟效益。1.3 凝結水回收系統熱能浪費問(wèn)題發(fā)電機組運行后，夏季每小時(shí)可發(fā)電5 000凝結水回收系統,因系統設計不合理,系統回kW,冬季每小時(shí)可多發(fā)電1 500 kW。電價(jià)以水壓力較高,導致- -些低壓、低低壓、伴熱回水無(wú)0.55元/kW●h計;發(fā)電機組發(fā)電時(shí)消耗高壓蒸法通過(guò)回水管網(wǎng)回收，只好采取就地排放的辦法，汽量為 2 t/h,蒸汽價(jià)格按150元/t計。造成極大的浪費。.(1)夏季發(fā)電機運行產(chǎn)生的效益發(fā)電效益為:5000 kW●h/hX24 h/dX90d2改進(jìn)措施X0. 55元/kW●h=594萬(wàn)元2.1Z8101減溫減壓器的改造發(fā)電時(shí)消耗蒸汽的損失為:2 t/hX24 hX 90為實(shí)現Z8101的全部關(guān)閉,使高壓蒸汽全部dX150元/t=64.8萬(wàn)元通過(guò)汽輪發(fā)電機組做功來(lái)產(chǎn)出中壓、低壓蒸汽,讓則夏季發(fā)電機運行實(shí)際的經(jīng)濟效益為:594-熱能得到合理的利用，就必須降低減溫減壓器減64. 8=529. 2萬(wàn)元溫水調節閥前壓力,工廠(chǎng)采取了在減溫水線(xiàn)增加(2)冬季發(fā)電機運行增加的效益一條回流線(xiàn),將調節閥前的減溫水分流一部分到發(fā)電效益為:1500 kW●h/hX24 h/dX180d除鹽水線(xiàn)內,并在調節閥前增設一臺電動(dòng)閥的措X0.55元/kW●h=356.4萬(wàn)元施，從而降低了閥前的壓力,同時(shí),通過(guò)電動(dòng)閥的發(fā)電時(shí)消耗蒸汽的損失為:2 t/hX24 hX 180開(kāi)度控制水量減低壓力。dX150元/t= 129.6萬(wàn)元.2.2采暖系統的改造則冬季發(fā)電機運行實(shí)際增加的經(jīng)濟效益為:將采暖系統的回水罐由閉式帶壓運行改為敞356. 4- 129. 6=226. 8萬(wàn)元開(kāi)式無(wú)壓運行0] ,消除系統的回水壓力。并調整(3)年均效益合計為:529. 2+ 226.8=756萬(wàn)各用戶(hù)采暖回水量,消除了采暖水排放的現象,達到良好的效果。3.2 采暖系統改造后的效益計算2.3凝結水回收 系統的改造采暖系統改造后,消除了系統的回水備壓,使為回收凝結水，對鍋爐空氣預熱器等產(chǎn)生凝采暖水全部回收,減少了系統的補水量,增強了采結水的部位采用新型的凝結水回收泵。該泵不需暖效果。節約采暖系統補給水100 t/h,節約加熱電源,采用工業(yè)風(fēng)作為動(dòng)力源,占地面積小,維護用低低壓蒸汽10t。.量小。就近將泵出口管引入凝結水管線(xiàn),解決了采曖期按180 d/a計,水價(jià)按0. 35元/t計，凝結水回收的問(wèn)題，全部回收了鍋爐空氣預熱器蒸汽價(jià)格按40元/t計.的凝結水。(1)節水效益為: 100 t/hX24 h/dX 180 dX0.35元/t=15.12萬(wàn)元3、 改造后的效果與經(jīng)濟效益(2)節汽效益為:10 t/hX24 h/dX 180 dX40改造后,低品位的熱源得到了充分的利用,減元/t=172.8萬(wàn)元少了高品位熱源的消耗,降低了鍋爐負荷,實(shí)現了(3)年均效益合計為: 15. 12+ 172. 8=單臺鍋爐過(guò)冬及夏季開(kāi)發(fā)電機組等技術(shù)難題,解187. 92萬(wàn)元決了低低壓蒸汽的放空現象,極大地降低了蒸汽中國煤化工益計算消耗。YHCNMHG:回收高溫凝結3.1 Z8101 減溫水調節閥改造后的效益計算水8t改造后,Z8101減溫水調節閥前壓力可以控凝結水回收系統運行時(shí)間按每年8 760 h計。第3期劉紅揚、等.熱能在乙烯廠(chǎng)生產(chǎn)中的合理利用●59●(1)節約的排污費:凝結水若不回收,則排入(4)年均效益為:14.02+24.53+ 35.28 =污水系統,按污水費用計價(jià)。每噸污水排污費為73. 83萬(wàn)元/a2元每年需多付排污費為:8 t/hX2元/tX8 7603.4熱能系統改造后總效益h/a= 14.02萬(wàn)元/a756+ 187. 92+73. 83= 1017. 75萬(wàn)元/a(2)節約除鹽水制造費:8 t/hX3.5元/tX4結論8760 h/a=24. 53萬(wàn)元/a(3)節約燃油費吉林石化公司乙烯廠(chǎng)通過(guò)對廠(chǎng)內熱能系統的凝結水水溫按10 C計,其焓值為2 512.47平衡與研究,對存在的問(wèn)題采取有針對性的改造(kJ/kg),0. 30 MPa的凝結水焓值為2 726. 32措施,使動(dòng)力系統的生產(chǎn)成本有了明顯的下降,實(shí)(kJ/kg)[2],則回收1 t凝結水可節約熱量:現了冬季單臺鍋爐運行以及夏季發(fā)電機組工作，2726. 32-2512. 47=213. 85 (kJ/kg)節能效果明顯,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。為凝結水提供熱量的燃油發(fā)熱量按41 800[參考文獻](kJ/kg) ,油價(jià)按1 200元/t,鍋爐效率按82%,則[1] 王義貞.賀平.供熱工程[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，全年節約燃油費為:8 t/hX213. 85 kJ/kgX8 7601991. 68~ 130.h/aX1 200元/六41 800 kJ/kgX0.82=35. 28萬(wàn)[2] 章熙民.傳熱學(xué)[M].北京:中國建筑I業(yè)出版社, 1985. 296元/a~303.Rational utilization of heat energy in ethylene plantLIU Hong-yang' , GAO Wei-dong' ,NIE Jin-quan2 , YANG Fang' ,LI Min-dong'(1. Ethylene Plant of Jilin Petrochemical Company, Ltd. , PetroChina, Jilin 132021, China;2. Jjilin Petrochemical Company ,Ltd. , PetroChina ,Jilin 132022 , China ; 3. Jilin Design Institute ofCNPC Northeast Refining and Chemical Engineering Co. Jilin 132021 ,China)Abstract: Steam power system is an important part of petrochemical company, which supplies utilitysuch as steam and power. Due to different products and seasons, the amount of utility is changing. Theflexibility of steam power and its adjustability will determine the production cost , economic efficiencyand energy utilization of plant. The rational utilization of heat energy is an important work for plant totap potential, save energy and increase efficiency.Key words: Heat energy ; Rational utilization; Benefit中國煤化工MYHCNMHG