田愛蘭 (中國石化勝利油田分公司熱電聯供中心)
乏汽回收新技術推廣應用
田愛蘭 (中國石化勝利油田分公司熱電聯供中心)
勝利石化各裝置乏汽外排一直采用直接外排方式,造成了熱能的大量損失,同時對周邊環境也造成了熱污染和噪聲污染。通過應用KLAR乏汽回收技術,解決了乏汽排放過程中存在的問題,節約了能源,創造了可觀的經濟效益;并在改善工作環境的同時使國家節能減排政策在企業生產中得到了落實。
乏汽;回收;排放;熱能
國外少數發達國家如美國、日本等已采用噴射式熱泵技術回收乏汽,而國內大多數企業的乏汽直接排放,只有少部分企業采用換熱、噴淋等傳統方式進行間接回收,但效果不理想。
勝利石化各裝置乏汽外排一直采用直接外排方式,損失了大量的能量。為了降低生產成本和能源消耗,同時消除乏汽直接排放對環境的影響,采用KLAR乏汽回收技術對低位熱能進行了回收利用,取得了明顯的效果。
外排乏汽在以除鹽水為工作水的抽吸動力頭作用下,進入動力頭內,與工作水混合,瞬間完成熱交換。乏汽完全冷凝成水,形成氣-水混合物,進入氣液分離裝置,被分離出的氧氣經鎖壓自動從頂部排出裝置;溫度升高后的混合水由氣液分離器底部(自動控制液位),經升壓泵提升至一定壓力后,返回除氧器進水總管進水閥后循環使用,至此乏汽熱能及冷凝水被完全回收利用[1]。乏汽回收工藝流程見圖1。
2.1各種乏汽回收技術的比較
表1是對各種乏汽技術的對比,從中可以看出,KLAR乏汽回收技術與常規乏汽回收技術相比,在許多方面有著很大的優點;為此,采用該技術對原本直接外排的乏汽進行回收利用。

圖1 乏汽回收工藝流程

表1 各種乏汽回收技術對比(以回收量2.0 t/h為例)
2.2KLAR乏汽回收技術特點
通過伯努利方程計算動量平衡,采用旋流分離、界面膜化、釋壓擴吸等相關技術,在充分回收乏汽的同時,保證回水品質,使回水能夠被完全利用。
使用大流量小容積的比例疊加調節技術。氣-液分離罐的罐體小巧,儲水量容積只有常規設計的幾分之一,而且液位波動控制精度很高,可實現無人值守全自動穩定運行。回收裝置可以在狹小的空間里安裝,甚至可安裝在除氧器平臺上,從而使得熱能回收效率最高,熱損失最小。
運用寬負荷穩定運行的動力頭。在啟動—運行—停止過程中設備無任何振動、噪音,能在進水流量、壓力及乏汽量大幅波動的工況下穩定運行。
具有高效的氣液分離單元。在回收乏汽熱能的同時,回收了冷凝水;在回收乏汽的同時,有效地將排汽中的不凝氣體(氧氣和二氧化碳)排除,使得作為工作水的除鹽水有效地轉變為除氧水,減輕了原有裝置的除氧消耗。
乏汽回收系統安全可靠。KLAR乏汽回收系統具有雙重安全保護,當不能回收乏汽時,壓力控制開關發生作用,電動排汽閥會自動打開排入大氣,對裝置出口壓力無影響;當電氣控制故障時,機械排放閥能夠自動排汽。
為了達到節約能源,降低生產成本,提高經濟效益,增強企業競爭力的目的,在動力除氧站除氧器及重催定排增設了KLAR乏汽回收設備。正常投入使用后,原排放的除氧器外排乏汽和重催定排外排乏汽不再直接外排入大氣,而是通過乏汽回收技術進行回收利用[2]。KLAR乏汽回收技術自2013年11月應用以來,回收乏汽量1.3 t/h,進KLAR水溫達到80℃,溫升15℃,產熱水量35.3 t,取得了明顯的效益。
1)該裝置具有雙重安全保護:當不能回收乏汽時,由于壓力控制開關作用,電動排汽閥會自動打開排入大氣,對裝置出口壓力無影響;當電氣控制故障時,還有機械排放閥自動排汽。由于采用射吸混合方式,無振動,無噪音,無銹蝕,高速流動而不易結垢,保證系統無故障期長;因而,具有維修少、無故障期長的安全效益。
2)運行性能優良:該裝置可以連續運行,儲罐內液位能一直維持在一定值范圍,能自動排出溶解于水中的不溶性氣體,無須配備人員值守。
乏汽回收項目在動力除氧器及重催定排分別增設了1套KLAR乏汽回收裝置,年節約蒸汽1.84× 104t,折合1682 t(標煤)。項目總投資為170.8萬元,投用后每年創造的總效益為200.62萬元(其中:動力除氧器為112.44萬元;重催定排為88.18萬元),10個月就收回了全部投資。
KLAR全自動乏汽回收技術應用以后,設備運行穩定,沒有對其他系統產生不良影響。除氧器及定排工作過程中產生的外排乏汽得到了最大程度的回收利用,節約了大量的熱能,為石化總廠帶來了可觀的經濟效益;同時避免了乏汽直接排放造成的熱污染和噪聲污染,改善了工作環境,創造了良好的社會效益。該技術自動化程度高,適用性廣,可以廣泛應用于低溫乏汽回收。
[1]王汝武.熱力除氧器乏汽回收新技術[J].節能,2006,25(4):30-30.
[2]劉明寶.除氧器乏汽回收技術在節能減排中的應用[J].四川電力技術,2009(06):62-63.
10.3969/j.issn.2095-1493.2016.04.009
2016-01-06
(編輯 李珊梅)
田愛蘭,工程師,2012年畢業于中國地質學院,從事油田節能工作,E-mail:tianailan937.slyt@sinopec.com,地址:山東省東營市東營區菏澤路勝中熱力大隊,257000。