吉林石化公司西部蒸汽管网优化运行研究

吉林石化公司西部蒸汽管网优化运行研究

田治国,郝春涛,孙一然

中国石油吉林石化动力二厂

摘要：炼化企业的火力发电厂是蒸汽的耗能大户，在装置的优化节能减排工作中，一定要科学合理利用的开展节能降耗工作，在保证炼化企业火力发电厂蒸汽管网运行的科学性、合理性的前提下，对蒸汽系统管线的运行效率进行不断提高，这样才能更好促进热电厂的稳定的运行，实现高效益与安全双丰收。因此本文主要对中国石油吉林石化公司动力二厂蒸汽系统管网的精细化管理以及优化节能进行分析与探讨。

关键词：动力二厂；西部装置；蒸汽管网；优化；节能设计；分析

1  蒸汽动力系统的全方位优化

热电厂蒸汽动力系统的优化是炼化企业热能与电能优化的一个重要组成部分。蒸汽动力系统的时间优化和与路线优化要与蒸汽动力系统存在的问题相结合，并且统筹考虑工厂的中长期发展规划，对全厂蒸汽动力的产生源头、蒸汽动力传输的全过程、蒸汽动力的末端使用、回收；蒸汽动力系统的管理等环节进行全方位优化。

1.1  蒸汽动力系统的源头优化

蒸汽动力的产生环节进行的优化是整个能量优化的起点，本着从源头解决问题的角度去考虑。优先考虑蒸汽管网的承载能力，充分分析论证热电厂内部蒸汽管线运行的稳定性、可靠性、可行性之后，之后对热电厂的动力锅炉、汽轮机组、减温减压器、煤炭燃烧产生的蒸汽效率等环节开展有的放矢的开展蒸汽动力系统优化工作。

常见的影响蒸汽动力系统的优化配置的因素主要有如下几点：蒸汽动力锅炉的产汽效率偏低、产汽的蒸汽压力达不到标准；产汽锅炉的负荷一致、效率不一致，高效锅炉不能够完全达到其最佳工况；汽轮机组的运行效率偏低；在冬季大量高压蒸汽的减温减压幅度比较大；煤炭等化石燃料燃烧过程中产生的蒸汽偏多等。我们尤其要注意的是，煤炭等化石燃料虽然燃烧产生的蒸汽偏多，但是这样就会造成燃料消耗，这部分蒸汽看起来是生产出来产品，但是获得能量的投入产出比垫高，或者蒸汽资源的成本比较高。

1.2  蒸汽动力系统的运行过程优化

蒸汽动力系统的运行过程优化主要针对动力二厂区内部及西部装置的蒸汽管网来实施。蒸汽管网的实际运行中影响蒸汽温度与压力的主要因素有管线保温缺失或者保温厚度不达标，在吉林石化公司地处我国北方，因为蒸汽管线管托处无法进行保温管，在冬季托处的热损失非常严重，长约1000米的的4.0 MPa蒸汽管线，在管线管托处的温度损失可超过八十摄氏度。蒸汽动力系统管网的散热损失大、蒸汽动力的压力损失大、蒸汽管网系统的运行压力不合理、系统蒸汽管网的运行参数波动大，蒸汽系统的主要节点缺乏有效的流量、温度、压力监控仪表，岗位操作人员难以实时动态掌握蒸汽管网的运行情况，并进行相应调整。

1.3  蒸汽动力系统的末端优化

蒸汽动力系统的末端优化主要是在蒸汽的使用与回收环节里面进行流程优化。在炼化企业的热电厂中，蒸汽的生产与应用和当前的生产方案与生产工况等息息相关，炼化企业的全流程蒸汽系统庞大复杂，动力二厂是吉林石化公司西部化工装置的公用工程配套装置，负责下游装置日常生产用汽及采暖、伴热用汽供应，特别是冬季蒸汽需求量较大，所以说，做好蒸汽动力末端使用环节的优化工作十分具有潜力。

影响蒸汽动力系统末端优化的主要问题有：在夏季进行无效的蒸汽放空操作，高品质蒸汽的低效能运用，除氧器数量多、除氧器设置分散布局不合理，导致的蒸汽消耗量大；蒸汽疏水器的频繁损坏得不到及时修理，蒸汽伴热管线布局不合理经常泄漏；汽轮机组在开机过程中蒸汽暖管、暖机的时间过长；凝结水在低温回收过程中的距离过长，所以说在蒸汽动力系统末端优化的思路应该是首先考虑蒸汽替代能源或者方法，然后再考虑利用各种优化技术与方案来减少蒸汽能源的使用。

1.4  蒸汽动力系统的管理优化

管理优化始终贯穿于蒸汽动力系统源头优化、过程优化，末端优化里面。从管理的角度来考虑，对蒸汽动力系统最大的优化就是稳定整个热电厂的平稳生产运行，保证蒸汽系统安、稳优运行；对于热电厂没有办法消耗与平衡的蒸汽，可以与地方沟通协调，供给周边用户使用，这样不仅能够提升企业的经济效益，还能进行能源资源的整合，减少不必要的能源浪费等。蒸汽动力系统的管理优化是难度最大的，但管理优化的成本最低，收效也是最快的。所以说，蒸汽动力系统优化的其优先顺序应该是：管理优化→源头优化→过程优化→末端优化的优化顺序。

1.5  装置改造升级项目中配套进行蒸汽系统优化

随着吉林石化公司转型升级项目立项实施，也要大幅增加用汽负荷，因此蒸汽系统的优化进行同步考虑，一方面可以接引外部蒸汽，减少自产蒸汽量不足的问题，计划接引松花江热电有限公司低压蒸汽；另一方面可以利用对高压与低压蒸汽的使用量做出科学合理的设计，从而对高压蒸汽与低压蒸汽的用量其进行优化；生产装置在改造升级过程中，由于装置的操作工况不一样，上下游装置的蒸汽压力需求也不一样，在保证蒸汽系统管网压力、温度、流量处于平衡的状态下，如果把蒸汽温度提升至两百六十摄氏度，蒸汽管网系统中相应的换热站，在蒸汽闭环改造升级的过程里面也可以至少将蒸汽温度提高六摄氏度，进行这样的改造升级就可以加强炼化企业装置与热电厂蒸汽管网热量的综合利用，在促进能源节约的同时，还能起到良好的蒸汽系统优化作用。

2  合理的布置蒸汽管线与管线

1、在蒸汽管线的管径发生变化的时候，要使用偏心变径，使蒸汽管线的底边保持平直状态，避免积水出现。

2、在使用Y型过滤器的管线上，应将过滤器侧装，让过滤网保持水平状态，避免过滤器处出现积水。

3、在蒸汽管辖主线的末端焊接管线排凝阀，方便排污与疏水操作进行。因为气体积的长时间集聚会延长汽轮机组的开机时间，降低征求管线的运行效率。

4、蒸汽管线的分支管道从主管道上方取汽，这样能够获取品质最干燥的蒸汽，避免蒸汽主管线内部冷凝水与管道内部的杂质进入分支支管道内部。

5、设置合理的疏水器分布，不然冷凝水会集聚在关闭的阀门前，一旦阀门再次打开，会出现蒸汽带水现象，严重的话甚至产生水击现象。

6、设备至疏水器的配管尽可能短，在配管较长的时候，管线内部会充满蒸汽冷凝水不易到达疏水阀。

7、对蒸汽管道进行保温作业的时候，要避免保温层被水浸湿。

3  总结

炼化企业的火力发电厂要重视蒸汽系统的节能优化工作，通过蒸汽系统的节能优化工作，降低生产过程中的能耗指标，提升企业自身的综合竞争能力，保证企业的平稳运行与长远发展。

作者简介：

1.田治国，男，1977年04月，单位：吉林石化动力二厂，工程师，研究方向：蒸汽管线优化运行的研究。

2.郝春涛，男，1973年01月，单位：吉林石化动力二厂，工程师，研究方向：蒸汽管线优化运行的研究。

3.孙一然，男，1983年03月，单位：吉林石化动力二厂，研究方向：蒸汽管线优化运行的研究。