前言：本站為你精心整理了熱聯(lián)合在化肥廠減少能耗的運(yùn)用范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

塔西南化肥廠以柯克亞作業(yè)區(qū)的天然氣為原料和燃料，電力由電力工程部供應(yīng)，廠礦之間的能源流動緊密相關(guān)。自2007年7月起，電力工程部向塔西南化肥廠輸入4.2MPa的蒸汽量，其來源一部分由電力燃?xì)忮仩t余熱自產(chǎn)，如排棄，會造成能源的巨大浪費(fèi)，且不利于節(jié)能和環(huán)保；同時(shí)該部分蒸汽的引入會使塔西南化肥廠合成裝置的原有蒸汽系統(tǒng)平衡模式和電力工程部鍋爐的運(yùn)行方式受到?jīng)_擊，且因冷凝液的回收還會影響化肥廠外供脫鹽水的溫度變化，因此如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)解決這些問題，更經(jīng)濟(jì)、有效地使用4.2MPa蒸汽，使之既能滿足塔西南化肥廠生產(chǎn)需求，又能實(shí)現(xiàn)雙方及塔西南油田在節(jié)能降耗方面的共贏成為一個(gè)急需解決的課題。

1建立優(yōu)化思路和方案

合成氨裝置是能量密集型的高耗能裝置，其能量系統(tǒng)的優(yōu)化思路通常是側(cè)重于生產(chǎn)過程的用能優(yōu)化。塔西南化肥廠在總結(jié)多年生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合原設(shè)計(jì)和現(xiàn)有的設(shè)備單元，運(yùn)用節(jié)點(diǎn)分析方法制訂了如下的優(yōu)化思路：快裝鍋爐停運(yùn)，引入電力工程部的4.2MPa蒸汽，引入量在50t/h左右；同時(shí)將富余的1.6MPa蒸汽以10t/h返送電力工程部，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)約天然氣和電，達(dá)到公司整體節(jié)能的目的。根據(jù)方案思路，分析了塔西南化肥廠不同等級蒸汽的用途，能量綜合優(yōu)化方案框架如圖1所示。由圖1可以看出，如果電力工程部輸入足夠量的4.2MPa蒸汽，將使化肥廠的快裝鍋爐停運(yùn)，并能返送1.6MPa蒸汽給電力工程部；而回收的冷凝液又可通過水處理外送電力工程部，由此形成能源的熱聯(lián)合與循環(huán)利用，節(jié)約了電、水以及天然氣。

2方案實(shí)施

2.1輸出4.2MPa蒸汽的工藝調(diào)整措施

該項(xiàng)目實(shí)施之前，電力工程部的運(yùn)行模式是兩臺中壓鍋爐、兩臺雙壓鍋爐和10t應(yīng)急鍋爐并列運(yùn)行，雙壓鍋爐產(chǎn)出的高壓蒸汽直接送化肥廠，產(chǎn)出的低壓蒸汽一部分作為采暖系統(tǒng)汽水換熱器熱源，一部分作為除氧器除氧用；中壓鍋爐產(chǎn)出的蒸汽則直接送往各用戶，中壓減溫減壓器處于備用狀態(tài)，兩條高壓蒸汽母線為一備一用。此時(shí)的高、中壓蒸汽用量均為30～35t/h，運(yùn)行期間通過調(diào)整燃機(jī)負(fù)荷、投用鍋爐補(bǔ)燃或調(diào)解三通擋板開度等措施來滿足用戶需求。為實(shí)施廠級間熱聯(lián)合，建立能源梯級利用模式，自2007年7月起，電力工程部在保證各項(xiàng)生產(chǎn)正常進(jìn)行的前提下，分兩個(gè)階段實(shí)施蒸汽互供。

2.1.1設(shè)備調(diào)整第一階段：電力工程部單方面蒸汽外供，充分利用電力工程部鍋爐余熱，降低塔西南化肥廠快裝鍋爐負(fù)荷，減少天然氣消耗。為實(shí)現(xiàn)充分利用電力工程部余熱來替代直燒式鍋爐用天然氣燃燒產(chǎn)生蒸汽，電力工程部調(diào)整運(yùn)行方式，鍋爐仍采用并列運(yùn)行，4.2MPa蒸汽采用雙母線運(yùn)行，保證了蒸汽各系統(tǒng)穩(wěn)定。鍋爐不帶補(bǔ)燃的條件下，產(chǎn)蒸汽為63t/h（1.6MPa蒸汽33t/h，4.2MPa蒸汽30t/h），其中中壓蒸汽需求35t/h，通過減溫減壓器補(bǔ)充中壓蒸汽供應(yīng)，其他4.2MPa蒸汽全部供給化肥廠，蒸汽量約為28t/h。為了保證蒸汽系統(tǒng)穩(wěn)定和應(yīng)急需要，電力工程部增加了一臺鍋爐的補(bǔ)燃，實(shí)際外供蒸汽量為30～35t/h，其中28t/h完全利用鍋爐余熱。第二階段：電力工程部和化肥廠實(shí)現(xiàn)蒸汽互供的最優(yōu)運(yùn)行方式。為進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，電力工程部和塔西南化肥廠深入分析和調(diào)研，最終實(shí)現(xiàn)了蒸汽互供，即電力工程部繼續(xù)增加4.2MPa蒸汽供應(yīng)量，同時(shí)塔西南化肥廠將富裕的1.6MPa蒸汽返供至電力工程部中壓蒸汽母管，以滿足中壓蒸汽供應(yīng)為此，電力工程部生產(chǎn)運(yùn)行模式調(diào)整為三臺雙壓鍋爐、一臺中壓鍋爐和10t應(yīng)急鍋爐并列運(yùn)行，4.2MPa蒸汽依然采用雙母線運(yùn)行。鍋爐不帶補(bǔ)燃的條件下，每臺鍋爐的蒸發(fā)量為15t/h，10t鍋爐自動運(yùn)行蒸發(fā)量3t/h，化肥廠返供中壓蒸汽量為10t/h，合計(jì)73t/h（1.6MPa蒸汽28t/h，4.2MPa蒸汽45t/h）。在夏季，4.2MPa蒸汽全部供給化肥廠，蒸汽量約為38t/h。為保證蒸汽系統(tǒng)穩(wěn)定和應(yīng)急需要，電力工程部增加了兩臺鍋爐的補(bǔ)燃，實(shí)際外供蒸汽量為40～45t/h，其中38t/h完全利用鍋爐余熱。

2.1.2工藝要求電力工程部送化肥廠4.2MPa蒸汽流量的波動范圍必須小于1t，溫度控制在383℃以上（塔西南化肥廠合成蒸汽溫度顯示），且壓力穩(wěn)定。

2.2合成氨裝置的工藝調(diào)整

電力工程部4.2MPa蒸汽進(jìn)入化肥廠合成裝置中壓管網(wǎng)，并停運(yùn)快裝鍋爐時(shí)，合成氨裝置的蒸汽系統(tǒng)平衡模式和工藝需重新建立。

2.2.1存在的問題如果電力工程部1臺雙壓鍋爐燃機(jī)出現(xiàn)異常而不能正常運(yùn)行，供化肥廠的4.2MPa流量不能保證，需要改變熱力運(yùn)行方式。停運(yùn)快裝鍋爐后，化肥廠合成裝置精制水用量將由170t/h下降到160t/h，使利用預(yù)熱鍋爐給水降低脫碳入口工藝氣溫度的換熱器（106-C）出現(xiàn)冷量不足，低變氣鍋爐給水換熱器（106-C）工藝氣溫度將由正常時(shí)的79～82℃（指標(biāo)控制81℃）達(dá)到86℃；貧液溫度也由72℃（指標(biāo)控制71℃）繼續(xù)上漲。現(xiàn)場精制水不僅無法調(diào)整，而且還將影響脫碳系統(tǒng)二氧化碳的吸收效果，有可能導(dǎo)致能耗增高。為提高水的重復(fù)利用率，化肥廠將合格的冷凝液與脫鹽水混合，一部分做外供脫鹽水，一部分做精制水的原料。但因快裝鍋爐停運(yùn)，電力工程部送出的4.2MPa蒸汽量加大，導(dǎo)致冷凝液回收量增加，促使脫鹽水溫度升高，夏季超過50℃（指標(biāo)≤50℃），嚴(yán)重影響末端用戶的冷卻效果。

2.2.2方案實(shí)施及解決措施為有效規(guī)避因引入4.2MPa蒸汽給合成氨裝置運(yùn)行帶來的風(fēng)險(xiǎn)，塔西南化肥廠制定了4.2MPa蒸汽中斷的應(yīng)急預(yù)案，以此防止輔助鍋爐在4.2MPa蒸汽中斷后可能帶來的超溫運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用工藝安全分析進(jìn)行危害評估，于2009年做了重大技術(shù)變更，實(shí)施精制水回用改造，即聯(lián)通除氧器入口DM1001與冷凝液回收管線SC1003，將換熱后的精制水送到水處理系統(tǒng)做冷凝液回收使用（約5t/h），這樣直接將精制水做冷凝液回用，解決了系統(tǒng)熱量的平衡問題，并減少一臺換熱器的添置，使資源得到最大化利用。外送1.6MPa蒸汽時(shí)，根據(jù)管網(wǎng)壓力和低壓管網(wǎng)壓力，調(diào)整放空設(shè)定值或手動操作。同時(shí)調(diào)整透平105-JT的抽汽量，并保證壓縮機(jī)105-J的正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及尿素的正常用量。建立4.2MPa蒸汽的在線監(jiān)測趨勢記錄線。通過對蒸汽輸送數(shù)據(jù)的監(jiān)測，塔西南化肥廠合成氨車間的操作人員可提前預(yù)知調(diào)整界區(qū)內(nèi)蒸汽平衡，或提前聯(lián)系電力工程部進(jìn)行補(bǔ)燃調(diào)整，有效地防止了因引入4.2MPa蒸汽而產(chǎn)生的波動對合成氨裝置以及塔西南化肥廠其他裝置的安全、平穩(wěn)運(yùn)行所可能造成的損失。經(jīng)過前期充分的準(zhǔn)備和協(xié)調(diào)，以及在公司主管部門、電力工程部的大力支持下，化肥廠在2010年4月13日（之前實(shí)行的是快裝鍋爐不停運(yùn)）13：00開始實(shí)施快裝鍋爐停用方案，該方案分兩步：①先將富裕的1.6MPa蒸汽外送電力工程部（10t/h），同時(shí)逐步加大外購電力工程部的4.2MPa蒸汽量，由2009年4～5月份（2010年與2009年同期比較）的28.68t/h提高到43.41t/h左右；②系統(tǒng)平穩(wěn)后于4月23日13：00快裝鍋爐全停，外購蒸汽量加大到50t/h，最高達(dá)到52.79t/h，外送1.6MPa蒸汽也逐步提高，最高達(dá)到15t/h。經(jīng)過近一個(gè)月的運(yùn)行，裝置能耗得到了顯著降低，數(shù)據(jù)對比情況見表1。由表1可知，快裝鍋爐停用后，原料氣單耗基本相同，但燃料氣節(jié)省約3.58×104m3/d，純氮產(chǎn)品能耗降低了11.19kgoe/t氮（kg標(biāo)油/t氮）。另外快裝鍋爐的停運(yùn)，降低了快裝鍋爐低負(fù)荷下運(yùn)行的安全隱患，且減少了污水排放、廢熱浪費(fèi)，減少了環(huán)境污染，從公司整體效益看，由于采用的是電力工程部的廢熱產(chǎn)生蒸汽，也節(jié)約了大量天然氣。

3節(jié)能減排效益

2007年7月～2010年12月實(shí)施該項(xiàng)目以來，無論在節(jié)能減排效益方面還是在社會和環(huán)保效益方面均取得了可觀的收益，能耗指標(biāo)見表2。由表2可知，引入電力蒸汽后，隨著引入量和輸出量不斷增加，塔西南化肥廠燃料氣單耗明顯下降，由2006年的601.71Nm3/t下降到2010年的535.76Nm3/t，合成氨綜合能耗和純氮產(chǎn)品綜合能耗也呈逐年下降趨勢，按技措法計(jì)算，2010年節(jié)能量為1.30×104t標(biāo)煤，經(jīng)濟(jì)效益797.60萬元。2007年～2010年累計(jì)節(jié)能效益2007年7月～2010年12月累計(jì)引入電力工程部4.2MPa蒸汽67.77×104t，外送1.6MPa蒸汽2.81×104t，總計(jì)65.30×104t；節(jié)能4.26×104t標(biāo)煤；節(jié)能價(jià)值量為2992.88萬元。

4結(jié)論及建議

4.1結(jié)論

經(jīng)過近四年的實(shí)踐，塔西南化肥廠和電力工程部兩個(gè)單位之間實(shí)施熱聯(lián)合的模式證明節(jié)能成果顯著，并且為公司今后持續(xù)開展節(jié)能減排，應(yīng)對上游氣源遞減的嚴(yán)峻形勢指明了方向，同時(shí)拓展了公司節(jié)能減排的思路，即在做好本單元、本單位的節(jié)能減排工作同時(shí)，也可拓寬視野實(shí)行廠級間的節(jié)能減排合作，整合資源，形成優(yōu)勢互補(bǔ)或共享，挖掘管理、工藝和設(shè)備的潛力，從而使公司的整體節(jié)能水平再上新臺階。另外，從2007年7月～2010年12月未發(fā)生因引入4.2MPa蒸汽不足而造成裝置短停的事件，并且由于互供蒸汽，減少了化肥廠1.6MPa蒸汽和電力工程部余熱的放空量，避免了環(huán)境污染。

4.2建議

建議該運(yùn)行模式在同行企業(yè)中推廣使用，包括電力、水資源等相互共享，循環(huán)利用，以實(shí)現(xiàn)共同的節(jié)能降耗和保護(hù)環(huán)境，減少廢棄物排放；同時(shí)在新建項(xiàng)目或大型裝置時(shí)，建議考慮此模式的運(yùn)用，以減少建設(shè)費(fèi)用，節(jié)約資金。