化工装置蒸汽管网的优化和节能技术应用

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在当前,我国化工行业装置规模日益扩大的背景下,化工项目的建设运行呈现出了大型化、集成化的发展趋势,所涵盖生产单元更为具体与复杂,对工业蒸汽管网的运行要求也更加的严格。蒸汽管网设计必须最大限度确保不同工况下化工装置运行的安全、稳定。目前针对化工装置蒸汽管网的设计已经具备先进性的特点,但在节能降耗方面还存在不足。如何将一系列节能技术成功应用于化工装置蒸汽管网领域,已成为业内人士高度重视的一项课题。
一、工程概况
以某合成氨及尿素产出化工装置为例,该项目化工装置运行的蒸汽需求包括两个方面:第一是提供合成氨以及尿素相关化学反应中所需要的的蒸汽以及换热伴热热源支持,第二是提供大型压缩机驱动运行的蒸汽透平。化工项目设置25MW蒸汽发电机组1台,负责用电需求,在考虑项目动力负荷、热负荷以及用电负荷的情况下,对蒸汽管网的设计参数总结如下表(见表1)所示。结合表1,化工装置运行期间蒸汽来源为高温高压循环流化床锅炉,标准配置参数为3×240t/h,锅炉装置出口端蒸汽应用高压等级蒸汽管网与单母管制蒸汽管网支架连接,同时化工装置运行期间化学放热反应也可作为蒸汽汽源的重要补充。
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           表1 蒸汽管网设计参数示意表
二、节能技术优化措施
在该化工装置运行系统中,对蒸汽管网的优化以及节能设计应当严格遵循蒸汽分级合理应用的基本原则,以促进全厂热效率水平的提升,达到热、电、功联产目的。根据表1中对蒸汽管网压力等级的划分标准,将各级蒸汽管网运行期间所采取的节能设计优化措施总结如下:
1.对于9.8MPa(g)/540℃高压蒸汽管网而言,考虑到压缩机驱动所对应蒸汽透平的功率较高,因此要求蒸汽做工能力理想,故在高压蒸汽管网中设置大功率蒸汽透平,锅炉装置出口端高品位蒸汽具有做工能力高以及焓值大的特点,因此可直接驱动透平。通过此种方式,在减少中压及低压管网蒸汽需求量,预防受不同压力等级蒸汽管网影响而导致高品质蒸汽出现品位下降或做工能力降低的问题,同时确保驱动大功率蒸汽透平所对应汽耗率位置在较低标准,实现对蒸汽管网管径的合理控制。
2.对于5.1MPa(g)/454℃中压蒸汽管网而言,由化工装置压缩机蒸汽透平提供中压蒸汽来源支持,蒸汽自透平中压缸中抽出,受压差影响将蒸汽内能转换为驱动透平机械能,并为用户端提供具有一定焓值以及压力的蒸汽支持。考虑到运行状态的特殊性,蒸汽管网压力会直接对蒸汽透平运行情况产生影响,因此基于节能环保以及运行安全可靠的要求,在高压、中压蒸汽管网间设置减温减压器装置,该装置具备快开功能,能够在抽汽不足后果压缩机透平运行出现故障的情况下,通过压力调节阀快速切换至开启状态,并对高压蒸汽进行减压处理,使其为中压蒸汽管网提供补充,将蒸汽压力维持在恒定范围内。除此以外,基于对开车工况以及事故工况运行的考量,该装置控制通过分体模式实现,阀门开度结合中压蒸汽管线压力进行灵活调整,同时设置专门阀门负责对压缩机透平抽汽的流量动态跟
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3.对于0.6MPa(g)/278℃低压蒸汽管网而言,虽然低压蒸汽管网对应品位偏低,但仍有一定过热度,主要面向采暖、伴热装置提供热源支持。从蒸汽管网实际uvlo电路
化工装置蒸汽管网的优化和节能技术应用
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【摘 要】对于我国而言,在石化产业体系日益完善的背景下,有关石化装置的优化节能问题日益受到业内人士的关注。本文尝试从化工装置蒸汽管网运行的角度入手,结合某合成氨及尿素产出化工装置实例,对该项目化工装置运行期间的节能技术及其优化设计要点进行分析,望能够引起业内人士的关注与重视。
【关键词】化工装置;蒸汽管网;优化;节能
运行的角度上来看,在化工装置运行期间换热反应会产生25t/h低压饱和蒸汽,这部分蒸汽压力水平低,无法并入低压蒸汽管网内,但若直接外排会导致能源浪费的问题。因此从节能角度上,在低压蒸汽管网中增设蒸汽喷射器装置,由中压蒸汽提供动力气源支持,将这部分低压饱和蒸汽提升至0.6MPa(g)标准,再并入低压蒸汽管网中运行。
硅钢片密度三、结束语
玻璃砖墙化工装置运行系统的工况复杂,随着负荷水平的波动会对整个化工装置的热负荷、动力负荷以及用电负荷产生剧烈影响。蒸汽管网如何实现节能优化设计一直以来是业内人士所关注的重点课题之一。本文尝试结合某化工装置运行系统实例,对蒸汽管网节能优化设计中的关键措施进行分析,在对蒸汽进行分级合理应用的基础之上,通过增设减温减压装置以及蒸汽喷射器装置的方式,对低品位热源进行有效回收,以满足节能降耗目的。上述相关措施的综合应用对提升整个蒸汽管网系统的运行效能以及安全、可靠性水平也有重要意义。
参考文献:
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[4]杨萌,袁野,王耀武.基于工业热负荷与蒸汽管网的区域三联供能源系统设计与效益分析[J].暖通空调,2017,47(5):93-98.
编号蒸汽等级参数用户
1高压(HP级)9.8MPa(g)/540℃
发电用汽轮机、压缩机蒸汽透平
2中压(MP级)  5.1MPa(g)/454℃
煤气化、变换装置
3
低压(LP级)
0.6MPa(g)/278℃
采暖、伴热

本文发布于:2024-09-22 15:34:59,感谢您对本站的认可!

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