劉建平
(中石化長嶺分公司熱電作業部,湖南 岳陽 414000)
長嶺分公司熱電作業部負責全公司的蒸汽供給和系統的平穩運行。其中蒸汽管網系統是多等級、多汽源、多用戶、流程長、交錯的復雜管網。由于系統的原因,造成南北區壓力不平衡,壓差大,整個煉油裝置能耗高。既造成能量的損耗又不利于系統的穩定。為解決上述等諸多問題,利用大檢修期間對蒸汽系統進行全面優化。
系統優化后將系統蒸汽分為3.5MPa、1.0MPa、和0.8MPa三個壓力等級。各等級蒸汽管網通過調控閥、POY及隔斷閥實現連通,我作業部通過調整POY、發電機抽汽實現系統調控。蒸汽系統根據地理位置大致分為東區、南區、北區、工業園、動力平臺。蒸汽優化改造目的是優化3.5Mpa、1.0MPa蒸汽流程,減少蒸汽輸送產生的溫降、壓降問題,減小損耗;并實現1.0MPa蒸汽系統部分裝置降壓運行,提高低壓汽利用效率,降低裝置能耗。
3.5Mpa蒸汽管網主要是裝置之間的改造,解決壓差以及裝置之間的平衡造成的積水。
0.8MPa管網主要是通過降低四套裝置氣壓機背壓,提高3.5MPa供汽壓力,達到減少3.5MPa蒸汽消耗。
1.0MPa蒸汽管網主要是滿足裝置能級的需要,通過流程改造專線專供,距離最短。
0.8MPa蒸汽系統涉及用戶多,消耗量大,除四套裝置降壓后氣壓機并入系統的蒸汽外,熱電作業部進行調控。
大項目生產線投產后,蒸汽系統平衡模式雖然還是依靠我部調控,但煉油裝置產汽量大幅上升,已成為影響系統穩定運行的重要因素。蒸汽的平衡打破,流向改變、積水嚴重、蒸汽的品質受到嚴重影響,嚴重時引發事故。而我們的調控手段更加單一且不能保證穩定運行。
2015年1月16日,我部對低壓蒸汽系統實行降壓運行,此次降壓運行系統運行平穩,取得了一定成效,但因0.8Mpa蒸汽系統波動較大,加之我部調整方式單一,無法有效的控制0.8Mpa蒸汽系統壓力,致使開啟排空時間較長,直至3月26日因0.8Mpa蒸汽系統耗汽減少,停止減壓運行,連通系統。
(1)0.8Mpa蒸汽系統的優化,合理的分配各裝置的壓力等級,使各裝置壓力得到合理的優化,具體如下表:

表1
(2)經濟效益分析。
1)降壓運行節約的能源。通過實測,降壓實行運行后,四臺氣壓機進汽量下降10.0 t/h。可多發電10.0*60=600kW,年效益為353萬元/年。
通過提升3.5MPa蒸汽壓力,進汽總用量下降3.6 t/h,年效益為3.6*60*0.7*0.84=127萬元/年。
綜上所述,六臺壓縮機3.5MPa蒸汽總用量下降13.6t/h,總年效益為 480萬元/年。
2)降壓運行損耗的能源。在降壓運行過程中,損失蒸汽流量為1.6t/h,蒸汽系統排空,估算為1t/h,則年損失2.6*60*0.233*8.4=305.3噸標油/年,電價按照0.7元/kWh,年效益1.1*60*0.7*0.84=91萬元/年。
綜上所述,節約的能源減去降壓運行中蒸汽損耗,則年凈效益為389萬元/年。
(3)安全評價。通過優化,3.5Mpa蒸汽系統減少運行管線200m;解決南北區壓差大問題;減少了蒸汽因流程長帶來的損耗;解決了裝置之間存在局部平衡,積水嚴重,保障了汽輪機組的安全運行。1.0/0.8Mpa蒸汽系統的穩定性大大增強,減少了大量的排空。
(4)蒸汽優化遺留問題
1)需要增加1.0Mpa蒸汽轉0.8Mpa蒸汽的調控;增加0.8Mpa的用戶。
2)部分系統積水情況有待改善。
3)加強蒸汽系統的保溫的維護、修復,降低熱損耗。
蒸汽優化項目建成投用,效益明顯,但是要完全達到預期效果,需要各個生產裝置的密切配合,才能達到最佳效果,保障安全生產,后續的工作量還很大。