电厂蒸汽中断乙烯装置如何优化调整蒸汽平衡

电厂蒸汽中断乙烯装置如何优化调整蒸汽平衡

李健  ,杨义

中国石油兰州石化公司榆林化工有限公司  陕西省榆林市719100

摘 要:本装置蒸汽系统共有四个压力等级的蒸汽管网，分别是超高压蒸汽SS（操作压力12MPaG，操作温度520℃），高压蒸汽HS（操作压力4.0MPaG，操作温度385℃），中压蒸汽MS（操作压力1.4MPaG，操作温度290℃）和低压蒸汽LS（操作压力0.45MPaG，操作温度220℃）。各等级蒸汽之间共设置三台蒸汽减温减压器，作为开车和事故工况的备用。乙烯装置内还设置有燃气锅炉用于开车和外供汽中断时蒸汽补充供应。本文介绍了各压力等级蒸汽作为乙烯装置动力汽源的运行状况，简述电厂蒸汽中断对装置生产运行的影响以及应如何采取应急措施确保蒸汽管网和装置稳定运行。

关键词：蒸汽波动  压力等级  动力汽源  生产运行  应急措施

1.乙烯装置蒸汽系统的产生和运行现状

1.1超高压蒸汽系统SS

超高压蒸汽管网由乙烯裂解炉副产，用户为裂解气压缩机透平；超高压蒸汽母管温度正常情况由裂解炉产汽控制，母管压力正常由裂解气压缩机透平控制；当超高压蒸汽母管压力高、裂解气压缩机透平跳闸时，压力控制器控制超高压/高压减温减压器向高压蒸汽母管排汽。

1.2高压蒸汽系统HS

高压蒸汽管网接受来自界区外电站供给的HS和裂解气压缩机透平抽汽，向乙烯压缩机透平、丙烯压缩机透平、急冷水泵透平、超高压锅炉给水泵透平供应驱动蒸汽，向下游装置外送蒸汽；正常运行时，由界区外电站向乙烯装置供高压蒸汽，高压蒸汽管网的温度和压力正常由界区外供给的高压蒸汽来保证；当高压蒸汽母管压力高时，压力控制器控制高压/中压减温减压器向中压蒸汽母管排汽。

1.3中压蒸汽系统MS

中压蒸汽管网接受来自丙烯压缩机透平的抽汽，向乙烯三机润滑油泵的透平提供驱动蒸汽，向乙烯三机透平的汽封及抽汽器提供蒸汽，向稀释蒸汽系统提供蒸汽，向下游装置外送蒸汽（外送下游装置中压蒸汽管线连接至界区外电站送全厂中压蒸汽管线）；正常工况下，中压蒸汽母管温度和压力由丙烯压缩机透平抽汽决定；当中压蒸汽母管压力高时，压力控制器控制中压/低压减温减压器向低压蒸汽母管排汽。

1.4低压蒸汽系统LS

低压蒸汽管网接受来自乙烯压缩机透平的抽汽，接受来自急冷水循环泵透平、超高压锅炉给水泵透平、乙烯三机润滑油泵透平的背压排汽，低压凝液闪蒸罐的闪蒸蒸汽，向乙烯装置除氧器、热水站提供加热蒸汽；正常工况下，乙烯装置向外送出LS。低压蒸汽母管温度和压力正常情况由乙烯压缩机透平抽汽及排汽控制。

2.电厂蒸汽中断对装置生产运行的影响

2.1蒸汽中断对各等级蒸汽管网运行的影响

电厂送乙烯装置高压蒸汽中断，蒸汽管网各级蒸汽压力迅速下降，致使三台压缩机（裂解气压缩机、丙烯压缩机和乙烯压缩机）的输出功率迅速下降，引发各系统大幅度波动；此时，超高压蒸汽管网在保证裂解气压缩机透平进汽的同时还需向高压蒸汽母管排气以保证高压蒸汽管网压力；高压蒸汽管网除向乙、丙烯压缩机透平提供动力汽源，还需外送下游装置高压蒸汽并向中压蒸汽管网排汽，以维持中压蒸汽管网压力；由于高压蒸汽管网波动，中压蒸汽管网不能确保乙烯三机润滑油泵透平的进气量和外送蒸汽管网压力；受中压蒸汽管网波动影响，低压蒸汽无法维持管网和蒸汽外送压力。

2.2蒸汽中断对乙烯装置生产运行的影响

电厂外供高压蒸汽中断，裂解炉所产超高压蒸汽无法满足裂解气压缩机的进气和高压蒸汽管网的排气，裂解气压缩机和乙、丙烯压缩机因超高压蒸汽及高压蒸汽波动可能导致汽轮室压力联锁停车，无法向下游装置输送乙烯产品；此时裂解炉还需提升负荷和COT温度以提高超高压蒸汽的发生量，但燃料气系统会剧烈波动，造成裂解炉炉膛负压持续大幅波动，炉膛缺氧严重；同时开工锅炉产汽量的波动，造成开工锅炉汽包液位大幅波动，会因液位低而触发联锁，导致开工锅炉跳车，中断向高压蒸汽管网供气；除氧器因为开工锅炉突然提高负荷，液位急剧下降，不能保证裂解炉和开工锅炉给水量。

3.蒸汽中断乙烯装置如何优化调整蒸汽平衡

为满足高压蒸汽管网压力，一是将除盐水供除氧器给水控制“自动”改“手动”，稳定除氧器液位，保证裂解炉和开工锅炉给水量；将开工锅炉锅筒液位 “自动”改“手动”控制，开大锅筒给水，稳定汽包液位，开工锅炉快速提负荷稳定高压蒸汽管网压力。二是裂解炉提升负荷，将各通道补入稀释蒸汽退出减少中压蒸汽用量，从而减少高压蒸汽向中压蒸汽管网的排气量，同时提升COT温度，提高超高压蒸汽的发生量，利用超高压蒸汽排高压蒸汽补充高压蒸汽管网的压力。室外人员现场进行风门调整，增加空气量，热量上移，增加超高压蒸汽品质，内外操相互配合做好燃料气和空气的配比，尽量保证燃料气燃烧正常。三是平衡蒸汽管网，超高压蒸汽压力控制在8.0Mpa左右，超高压蒸汽排高压蒸汽减压阀手动控制高压蒸汽管网压力在3.6Mpa左右，高压蒸汽排中压蒸汽减压阀手动控制中压蒸汽管网压力在1.15Mpa左右，中压蒸汽排低压蒸汽减压阀手动控制低压蒸汽管网压力在0.25Mpa，同时外接电厂中压蒸汽阀位100%全开接入，补充中压蒸汽管网压力，降低高压排中压蒸汽量，稳定高压蒸汽管网压力，从而保证各压力等级间蒸汽管网平衡。

4.结束语

   蒸汽系统的稳定运行对乙烯装置的生产平稳至关重要，各岗位人员除了熟悉掌握操作规程，还需不断增强突发事件的应急处理能力，协同配合；在外界动力汽源供给出现异常及时做出优化调整，确保装置各生产工艺、设备平稳衔接；针对可能出现的波动和异常，制定应急措施和退守方案，确保装置安全稳定运行。

参考文献

〔1〕.《80万吨年乙烯装置操作规程》Q/SY LS（CG）08-01-2021

〔2〕.《榆林乙烯全厂性公辅及工艺物料系统管线图集》版本号V1.0

〔3〕.《长庆乙烷制乙烯项目全厂蒸汽平衡图》22373-00-0000-01-311-1001