某炼化公司低压蒸汽系统降压运行的改造与分析

黄杰斌

摘要：本文以热力学为基础，针对某炼化公司蒸汽系统目前运行的实际情况，结合2014年大检修期间低压蒸汽系统降压运行改造，进行节能分析；同时对低压蒸汽系统可行性进行进一步探讨，并提出合理化建议与改造，以便进一步推进长岭分公司低压蒸汽系统优化运行。

关键词：蒸汽管网；降压运行；节能改造；蒸汽优化

1引言

某炼化公司热电厂负责全厂的蒸汽供给和系统的平稳运行，其中蒸汽管网系统多等级、多汽源、多用户、流程长、管路复杂、新老管线交错的复杂管网。由于管网构成的原因，造成南北区压力不平衡，压差大，既造成能量的损耗又不利于蒸汽系统的稳定运行。另一方面3#催化外取热负荷较大时，与之配套的南区系统3.5MPag蒸汽系统很难平衡，造成催化3.5MPag系统压力过高，不得以向1.0MPag系统并汽，平均每小时在2.5t/h左右，造成装置能耗增加。为解决上述等诸多问题，特利用大检修期间对全厂低压蒸汽系统进行全面优化，

2改造项目

经过2014年为期8个月的蒸汽管网改造，低压蒸汽系统新建并投用的主要管线数量：DN300管线318米，DN250管线1028米，DN200管线183米，具体包括如下：

1）为压力要求较高的用户敷设专线供1.0MPa蒸汽。从重整装置铺设1.0MPa专线DN250至加氢污水汽提和3#常减压装置。

2)在动力操作平台位置接跨线：从动力1#、2#母管阀后接DN250管道至DN3500.5MPa蒸汽管道截断阀前（目前当1.0MPa蒸汽管网用）和从DN3500.5MPa蒸汽管道接DN250跨线至动力到南区1.0MPa蒸汽管道上，保证东区多余的0.8MPa蒸汽进南区。

3）利用中创从动力1#、2#母管阀前的DN300接头变径到DN250管道至DN3500.5MPa蒸汽管道截断阀前后（目前当1.0MPa蒸汽管网用），保证东区污水气提装置用1.0MPa蒸汽；中创的接头改在供汽阀组处。

4）从南区240万吨/年汽柴油加氢装置边界接管DN300至催化剂专线南段至催化剂；另接DN300至催化剂专线北区段，该管段作为南北区0.8MPa蒸汽连线。

3降压运行

2014年8月27日，热电厂实行了改造后的第一次降压运行，后因北区装置停工0.8Mpa蒸汽耗量减少，0.8Mpa系统产大于耗导致管网压力上升，只进行了五天的降压运行后，联通系统。

2015年1月16日，热电厂再次对低压蒸汽系统实行降压运行，因气温下将，全厂耗汽量增大，加之采暖蒸汽的投用，为0.8Mpa蒸汽系统增加了耗汽用户，为降压运行的可行性和长周期性奠定了基础，此次降压运行系统运行平稳正常，取得了一定成效，但因0.8Mpa蒸汽系统波动较大，加之调整方式单一，无法有效的控制0.8Mpa蒸汽系统压力，致使开启排空时间较长，直至3月26日，因中创停工，0.8Mpa蒸汽系统耗汽减少，停止降压运行，联通系统。

4.10.8Mpa蒸汽系统的推进，合理的分配各装置的压力等级，使各装置压力得到合理的优化，具体如下表：

表1蒸汽系统降压前后各装置压力对比

依据上面的分析我们可以得出，降压实行运行后，1#催化、焦化、3#催化和240万汽柴油加氢四台气压机进汽量分别下降2.4+1.6+4.2+1.8=10.0t/h。即动力3.5MPa转供1.0MPa蒸汽量增加了同等流量，按每吨3.5MPa蒸汽经发电机的发电量60kW计算，可多发电10.0*60=600kW，电价按0.7元/kWh计算，年效益为10.0*60*0.7*0.84=353万元/年。

4.2.2降压蒸汽损失

在降压运行过程中，必须多投用蒸汽管线共1526米，估算损失蒸汽流量为0.1t/h，同时，由于在降压运行后，经常会出现蒸汽系统产耗不平衡，致使蒸汽系统排空，估算为1t/h，则年损失1.1*60*0.233*8.4=127吨标油/年，电价按照0.7元/kWh，年效益1.1*60*0.7*0.84=38万元/年。

综上所述，通过降压运行后，全年蒸汽系统降压运行产生的效益为325万元/年。

5存在的问题

（1）南区1.0Mpa蒸汽至热电作业部低压分汽缸隔断阀旁路阀全开（管径小），隔断阀两端蒸汽积水现象严重，事故状况下投用此阀可能会因管线带水引起振动或影响炼油装置安全运行。

（2）渣油加氢并系统1.0MPa蒸汽在30t/h左右，降压运行后该股蒸汽在冬季投采暖或环氧丙烷开工阶段可被消耗，若不具备上述条件则该股蒸汽需要经动力平台窜入1.0MPa管网供1#污水汽提、加氢污水、3#常减压、高窜低，蒸汽因管线输送距离长品质明显降低，会直接影响到以上装置的运行，与我们降压的目的背道而驰。

（3）240万并系统0.8Mpa蒸汽流向改动后，装置机组背压偏低，与系统压差在0.05MPa，对240万机组安稳运行带来威胁，需要适当打开北区隔断阀保持与240万加氢背压联通，240万两路用户蒸汽消耗变化时缺少有效调整手段。

（4）1.0MPa南区用户（3#常压、南区污水汽提、硫磺回收）蒸汽消耗量不大，加之重整装置有5t/h左右蒸汽（250℃）并入系统，造成南区1.0MPa用户切换供汽方式后蒸汽品质提升不明显。

（5）降压运行实行后，蒸汽管线将比原有管线多投用1526米，因蒸汽管线保温存在缺陷，致使有一定的热损失。加之0.8Mpa蒸汽系统波动较大，热电作业部调整手段比较单一，致使排空比较频繁，能源浪费严重。

6进一步运行的建议

下一步将进一步实行降压，0.8Mpa蒸汽系统由目前的0.85Mpa降低至0.8MPa；另一方面扩充0.8MPa用户。具体做法如下。

(1)利用原2#背压机管线增加1.0Mpa并0.8Mpa蒸汽压控调节阀。使0.8Mpa蒸汽系统使用双调节阀控制，系统更稳定、安全。

(2)C1#机除氧器加热蒸汽可由老区除氧器加热蒸汽母管引一根DN250管线，使C1#机除氧器使用0.8Mpa蒸汽，节能降耗。

(3)王垅坡蒸汽可改由环氧丙烷低压蒸汽专线供给，以减少蒸汽输送距离，节能减排。

(4)应对全厂蒸汽系统阀门、流量计等保温进行全面清查，对裸露阀门及管线应恢复保温，同时对全厂蒸汽管线保温进行检测，对于未能达到标准的保温及时进行更换。

参考文献

[1]辛衍淮，孔德志.浅析蒸汽管网系统的节能.中国石油与化工.199，（5）：47-49.

作者简介：

黄杰斌，男，工程师，现从事汽轮机运行，研究热工学方向。