腰灘聯合站燃煤鍋爐更換工程實施方案研究

馬綸建

（中石化江蘇石油工程設計有限公司，江蘇 揚州 225009）

腰灘聯合站是一個集油氣處理、原油外銷、污水回注等功能于一體、配套建有供熱、消防等設施的綜合性站場。鍋爐房現建有2臺2 t/h燃煤蒸汽鍋爐，鍋爐投產于2008年，站內供熱介質為蒸汽。鍋爐房全年總耗煤量1 474.05 t，冬季最大耗煤量142 t/月，最大熱負荷約1 320 kW。

腰灘聯合站鍋爐房鍋爐大氣污染物排放濃度不符合《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）中大氣污染物特別排放限值的要求。在用鍋爐大氣污染物排放濃度如表1所示。

表1 在用鍋爐大氣污染物排放濃度

1 改造內容

1.1 燃料的選擇

加熱爐燃料采用天然氣或柴油，天然氣采用站場伴生氣或城鎮燃氣，低位發熱量為34.972 MJ/m3；柴油采用0號柴油，柴油來源由泰州采油廠新源公司提供，柴油質量達到車用柴油（V）的標準，低位發熱量為42.64 MJ/kg。

1.2 主要內容

拆除已建的2臺2 t/h燃煤蒸汽鍋爐及配套輔機以及煤棚、渣場等，新建2臺1 400 kW全自動燃油燃氣常壓加熱爐，站內供熱介質由蒸汽改為熱水，配套建設1套熱水循環系統和1套燃料供應系統，站內供熱管網相應改造。加熱爐安裝在鍋爐間內，熱水循環泵安裝在水泵房內。

拆除鍋爐間內已建的操作間和電控柜，將鍋爐間東側的化驗室改為操作間，加熱爐控制柜安裝在改建的操作間內。將罐區已建的2座50 m3脫油罐改為柴油罐。新建2臺燃油泵，露天安裝在防火堤西側空地。將已建的凝結水箱改為回水箱，補水泵利用已建的生水泵。供熱設備由鍋爐改為加熱爐后，供熱部分不設崗，所有的操作控制全部集中在集輸崗儀表值班室內。

1.3 加熱爐的選型

選用設有2組盤管的加熱爐，1組盤管為油盤管，用于站外來液進爐內升溫；1組盤管為水盤管，供應站內三相分離器和罐區等用熱熱水。進加熱爐升溫總液量14 t/h，含水80%，爐內溫升按37℃考慮（從進站的23℃升至60℃），管輸來液爐內升溫熱負荷需541 kW。

腰灘聯合站最大供熱負荷1 320 kW，管輸來液爐內升溫熱負荷541 kW，考慮生產用熱的不均衡性，加熱爐油水盤管負荷分配和設計參數如表2所示。

表2 加熱爐設計參數

1.4 改造后的平面布置

站場平面布置如圖1所示，鍋爐房平面布置如圖2所示。

1.5 防火間距

新建燃油泵與周圍建（構）筑物之間的防火間距如表3所示。

表3 防火間距

1.6 熱力流程

熱力流程如圖3所示。

1.7 燃料消耗量

腰灘聯合站最大供熱負荷1 320 kW，鍋爐燃煤，耗煤量1 474.05 t/a，燃煤鍋爐熱效率76.8%，煤的發熱量20 934 kJ/kg。加熱爐熱效率按85%計，按年供熱總量相等的原則，加熱爐單燃用柴油，最大柴油消耗量為131 kg/h，全年消耗柴油量約654 t；加熱爐單燃用天然氣，最大天然氣消耗量為160 Nm3/h，全年消耗天然氣量約79.72×104Nm3。

圖3 熱力流程

1.8 污染物排放量

天然氣中無灰分，不含硫，加熱爐燃天然氣，煙氣中無煙塵和二氧化硫排放；氮氧化物的排放量 ≤75 mg/Nm3，按燃燒1 Nm3天然氣產生10.55 Nm3干煙氣計，加熱爐煙氣排放的氮氧化物總量≤631 kg/a。 柴油中無灰分，含硫6 mg/kg，假設柴油中的硫100%轉化成二氧化硫，加熱爐燃柴油，煙氣中無煙塵排放，二氧化硫的排放量為12 mg/kg（柴油）；氮氧化物的排放量≤120 mg/Nm3，按燃燒1 kg柴油產生12 Nm3干煙氣計，加熱爐煙氣排放的污染物總量為：二氧化硫7.8 kg/a，氮氧化物≤942 kg/a。

2 效益分析

2.1 社會效益

腰灘聯合站鍋爐更換改造，鍋爐燃料由重污染燃料煤改為潔凈燃料天然氣或柴油，其大氣污染物排放滿足現行《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）中重點地區特別排放限值的要求。站場污染物排放量如表4所示。

表4 腰灘聯合站污染物排放量

2.2 經濟效益

本方案實施后，腰灘聯合站加熱爐單燃用天然氣，減少的大氣污染物總量折算成污染當量，約 30 014當量，按2016年排放污染物每污染當量繳納3.6元排污費計，每年可少繳納排污費10.81萬元；加熱爐單燃用柴油，減少的大氣污染物總量折算成污染當量，約29 678當量，每年可少繳納排污費10.68 萬元。

3 結論

本文對泰州采油廠腰灘聯合站燃煤鍋爐更換工程進行了方案研究，得出以下結論。拆除已建的2臺2 t/h 燃煤蒸汽鍋爐和配套輔機以及煤棚、渣場等，新建 2臺1 400 kW全自動燃油燃氣常壓加熱爐，站內供熱介質由蒸汽改為熱水，配套建設1套熱水循環系統和1套燃料供應系統，站內供熱管網相應改造。方案實施后，具有良好的社會效益和經濟效益，可供同類工程借鑒。