热能在乙烯厂生产中的合理利用

化工科技,2010.18(3):57~59生产技术SCIENCE & TECHNOLOGY IN CHEMICAL INDUSTRY热能在乙烯厂生产中的合理利用刘红扬' ,高伟东'，聂金泉”,杨芳},李敏东'(1. 中国石油吉林石化公司乙烯厂.吉林吉林132021+2.中国石油吉林石化公司，吉林吉林1320223.中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院,吉林吉林132002)摘要:蒸汽动力系统是 石化企业的重要组成部分,为整个生产过程提供蒸汽、电力等公用工程。由于生产中产品品种变化及季节不同,必然引起公用工程用量的变化,相应的蒸汽动力系統能否适应所发生的变化，是否具有可调性,将决定企业的产品成本、经济效益和能源利用程度。热能合理利用成为工厂深入挖潜、节能增效的一项重要工作。关键词:热能;合理利用;效益中图分类号: TE 683 .文献标识码:B文章编号: 1008-0511(2010)03-0057-03公用工程系统作为炼化企业生产的主要供能汽供下游用户使用。方，承担着蒸汽、电力等的供应任务，因此也是企蒸汽使用过程中，由高品位热源进人汽机通业能源消耗的主要环节。蒸汽等动力系统的用能过汽机做功产生抽汽、排汽从而得到低品位热源，是否合理直接决定企业的能耗水平,热能的合理这是较为合理的方式,而通过减温减压系统,蒸汽利用对工厂增加经济效益、降低生产成本起到很的损耗较大,不太合理。大的作用。在蒸汽平衡过程中发现,乙烯厂高品位热源吉林石化公司乙烯厂蒸汽系统多采用背压式(高压蒸汽)使用较为合理,而中压、低压蒸汽由于汽轮机组或抽汽背压式汽轮机组,接机泵或发电不是完全通过汽轮发电机组的抽、排汽转化而来，机组,产生的背压蒸汽用于工艺生产和生活。根而是需要通过减温减压器系统来补充存在的缺据热能利用的原理，这样的运行方式较为合理。口,因减温减压系统必须通过喷淋水减温来实现，但同时乙烯厂还存在通过减温减压系统获得各种而蒸汽的一部分热能就被用来加热了喷淋水,这等级蒸汽的运行方式.热能损耗较大。工厂技术样就产生了热能的浪费。同时,伴随出现低低压人员根据该厂蒸汽管网的实际运行情况,通过实蒸汽的产生量过剩,放空的现象普遍,白白浪费了践与摸索,将利用低品位的热源.节约高品位热源这些低品位的热源。作为热能合理利用的重点，经过缜密的计算与分1.1Z8101减温减压器热能浪费问题析,找到了合理利用蒸汽热能的运行方式。Z8101减温减压器是将高压蒸汽减压为中压1蒸汽利用 现状及存在问题蒸汽的设备。因设计本身原因(减温水调节阀前、乙烯厂蒸汽分为四个等级:高压蒸汽、中压蒸后压差过大.阀前压力16. 0 MPa,阀后压力4. 0MPa,压差达到12.0MPa),造成其减温水调节阀汽、低压蒸汽、低低压蒸汽。在蒸汽使用过程中，- -直有内漏，若Z8101开度小于20%时, 则其出高压蒸汽使用情况基本平衡,锅炉及裂解炉产出口的中压温度就达不到设计要求，这就导致发电的高压蒸汽除供乙烯裂解气压缩机(X3201)使用机组运行时,Z8101不能全关,必须保持Z8101有外，其余全部通过减温减压系统分解为各等级蒸中国煤化工的出口蒸汽温度。们来实现压力等收稿日期:2010-02-08级的;Y分C N M H G到充分的发挥，作者简介:刘红扬(1968-).女.古林市人,中国石油吉林石化公司乙烯厂工程师，主要从事化学分析。从而浪费了这部分高品位的热能。58●化工科技第18卷1.2采暖系统热能浪费问题制在3.5~16.0MPa,消除了减温水调节阀前后乙烯厂采暖系统原设计为闭式循环,由于管压差,减小了减温水的泄漏量,使Z8101在发电网大、用户多,使得采暖系统的供水.回水压差较机组运行的情况下实现了全关闭,增加了发电机小，回水压力较高,造成采暖回水无法全部顺利回组的效率,解决了夏季不能运行发电机的难题,实到热力站，而系统末端用户为保证采暖温度只能现了发电机组的夏季平稳运行,产生了极大的经将回水排放,造成极大的浪费。济效益。1.3 凝结水回收系统热能浪费问题发电机组运行后，夏季每小时可发电5 000凝结水回收系统,因系统设计不合理,系统回kW,冬季每小时可多发电1 500 kW。电价以水压力较高,导致- -些低压、低低压、伴热回水无0.55元/kW●h计;发电机组发电时消耗高压蒸法通过回水管网回收，只好采取就地排放的办法，汽量为 2 t/h,蒸汽价格按150元/t计。造成极大的浪费。.(1)夏季发电机运行产生的效益发电效益为:5000 kW●h/hX24 h/dX90d2改进措施X0. 55元/kW●h=594万元2.1Z8101减温减压器的改造发电时消耗蒸汽的损失为:2 t/hX24 hX 90为实现Z8101的全部关闭,使高压蒸汽全部dX150元/t=64.8万元通过汽轮发电机组做功来产出中压、低压蒸汽,让则夏季发电机运行实际的经济效益为:594-热能得到合理的利用，就必须降低减温减压器减64. 8=529. 2万元温水调节阀前压力,工厂采取了在减温水线增加(2)冬季发电机运行增加的效益一条回流线,将调节阀前的减温水分流一部分到发电效益为:1500 kW●h/hX24 h/dX180d除盐水线内,并在调节阀前增设一台电动阀的措X0.55元/kW●h=356.4万元施，从而降低了阀前的压力,同时,通过电动阀的发电时消耗蒸汽的损失为:2 t/hX24 hX 180开度控制水量减低压力。dX150元/t= 129.6万元.2.2采暖系统的改造则冬季发电机运行实际增加的经济效益为:将采暖系统的回水罐由闭式带压运行改为敞356. 4- 129. 6=226. 8万元开式无压运行0] ,消除系统的回水压力。并调整(3)年均效益合计为:529. 2+ 226.8=756万各用户采暖回水量,消除了采暖水排放的现象,达到良好的效果。3.2 采暖系统改造后的效益计算2.3凝结水回收 系统的改造采暖系统改造后,消除了系统的回水备压,使为回收凝结水，对锅炉空气预热器等产生凝采暖水全部回收,减少了系统的补水量,增强了采结水的部位采用新型的凝结水回收泵。该泵不需暖效果。节约采暖系统补给水100 t/h,节约加热电源,采用工业风作为动力源,占地面积小,维护用低低压蒸汽10t。.量小。就近将泵出口管引入凝结水管线,解决了采暧期按180 d/a计,水价按0. 35元/t计，凝结水回收的问题，全部回收了锅炉空气预热器蒸汽价格按40元/t计.的凝结水。(1)节水效益为: 100 t/hX24 h/dX 180 dX0.35元/t=15.12万元3、 改造后的效果与经济效益(2)节汽效益为:10 t/hX24 h/dX 180 dX40改造后,低品位的热源得到了充分的利用,减元/t=172.8万元少了高品位热源的消耗,降低了锅炉负荷,实现了(3)年均效益合计为: 15. 12+ 172. 8=单台锅炉过冬及夏季开发电机组等技术难题,解187. 92万元决了低低压蒸汽的放空现象,极大地降低了蒸汽中国煤化工益计算消耗。YHCNMHG:回收高温凝结3.1 Z8101 减温水调节阀改造后的效益计算水8t改造后,Z8101减温水调节阀前压力可以控凝结水回收系统运行时间按每年8 760 h计。第3期刘红扬、等.热能在乙烯厂生产中的合理利用●59●(1)节约的排污费:凝结水若不回收,则排入(4)年均效益为:14.02+24.53+ 35.28 =污水系统,按污水费用计价。每吨污水排污费为73. 83万元/a2元每年需多付排污费为:8 t/hX2元/tX8 7603.4热能系统改造后总效益h/a= 14.02万元/a756+ 187. 92+73. 83= 1017. 75万元/a(2)节约除盐水制造费:8 t/hX3.5元/tX4结论8760 h/a=24. 53万元/a(3)节约燃油费吉林石化公司乙烯厂通过对厂内热能系统的凝结水水温按10 C计,其焓值为2 512.47平衡与研究,对存在的问题采取有针对性的改造(kJ/kg),0. 30 MPa的凝结水焓值为2 726. 32措施,使动力系统的生产成本有了明显的下降,实(kJ/kg)[2],则回收1 t凝结水可节约热量:现了冬季单台锅炉运行以及夏季发电机组工作，2726. 32-2512. 47=213. 85 (kJ/kg)节能效果明显,经济效益显著。为凝结水提供热量的燃油发热量按41 800[参考文献](kJ/kg) ,油价按1 200元/t,锅炉效率按82%,则[1] 王义贞.贺平.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社，全年节约燃油费为:8 t/hX213. 85 kJ/kgX8 7601991. 68~ 130.h/aX1 200元/六41 800 kJ/kgX0.82=35. 28万[2] 章熙民.传热学[M].北京:中国建筑I业出版社, 1985. 296元/a~303.Rational utilization of heat energy in ethylene plantLIU Hong-yang' , GAO Wei-dong' ,NIE Jin-quan2 , YANG Fang' ,LI Min-dong'(1. Ethylene Plant of Jilin Petrochemical Company, Ltd. , PetroChina, Jilin 132021, China;2. Jjilin Petrochemical Company ,Ltd. , PetroChina ,Jilin 132022 , China ; 3. Jilin Design Institute ofCNPC Northeast Refining and Chemical Engineering Co. Jilin 132021 ,China)Abstract: Steam power system is an important part of petrochemical company, which supplies utilitysuch as steam and power. Due to different products and seasons, the amount of utility is changing. Theflexibility of steam power and its adjustability will determine the production cost , economic efficiencyand energy utilization of plant. The rational utilization of heat energy is an important work for plant totap potential, save energy and increase efficiency.Key words: Heat energy ; Rational utilization; Benefit中国煤化工MYHCNMHG