化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案

化工企業(yè)主管道蒸汽是壓力1.3MPa（絕壓）、溫度296℃的過熱蒸汽，乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310使用蒸汽換熱，系統(tǒng)排放口冷凝水溫度為115℃。高溫冷凝水含有大量熱焓值沒有被利用，根據(jù)晟德億節(jié)能公司對現(xiàn)場的調(diào)研，提出以下蒸汽節(jié)能優(yōu)化解決方案：

蒸汽系統(tǒng)是工廠安全、可靠、經(jīng)濟運行的重要組成部分。在典型的石油煉化廠中，蒸汽大約占能源耗用的30%。 它應(yīng)用于工廠的動力、加熱和工藝領(lǐng)域，例如可用于循環(huán)氣體壓縮機的汽輪機驅(qū)動裝置、脫丙烷塔的再沸器和原油蒸餾裝置的汽提蒸汽。

生產(chǎn)工藝、原料和產(chǎn)品流是工廠的生命線。相對而言，蒸汽系統(tǒng)受關(guān)注較少，甚至被視為“黑匣子"。例如，循環(huán)氣體壓縮機及其汽輪機傳動裝置被視為重要資產(chǎn)，而對其周邊對于保障汽輪機的可靠運行至關(guān)重要的蒸汽疏水閥的管理不夠重視。此外，蒸汽系統(tǒng)的維護和優(yōu)化一般采用應(yīng)對型策略，人們只有當(dāng)問題嚴重到不容忽視時才會采取行動。然而，主動地優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)會使您受益匪淺，主要有以下兩點：

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案能源節(jié)約

提高工廠可靠性，降低生產(chǎn)損失風(fēng)險

基本參數(shù)：

乙二醇進料設(shè)備蒸汽用量0.8MPa（絕壓），3.6t/h、工藝要求溫度160℃；

精制塔1蒸汽用量0.8MPa（絕壓），35t/h、工藝要求溫度150℃；

再生塔蒸汽用量0.3MPa（絕壓），20t/h、工藝要求溫度125℃；

D310蒸汽用量0.3MPa（絕壓），35t/h、工藝要求溫度120℃。

化工設(shè)備蒸汽換熱能耗分析：

乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310設(shè)備管路用1.3MPa（絕壓），296℃過熱蒸汽 1.3MPa的飽和蒸汽的熱焓值和過熱蒸汽的熱焓值差別小，但過熱蒸汽的傳熱系數(shù)較低為50W/(㎡.℃)，飽和蒸汽的傳熱系數(shù)為1200W/(㎡.℃)，所以飽和蒸汽的生產(chǎn)工藝時間比過熱蒸汽要短。因此需要使用減溫減壓裝置將過熱蒸汽轉(zhuǎn)換為飽和蒸汽，不僅可以減少蒸汽用量，還能提高換熱效率。

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案蒸汽減溫減壓裝置

乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310使用蒸汽換熱，排放口冷凝水溫度較高為115℃，高溫冷凝水的高熱焓值未能充分利用。因此可以使用晟德億密閉冷凝水回收閃蒸罐系統(tǒng)進行余熱回收。

化工廠蒸汽節(jié)能解決思路：

乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310供氣管道前增加蒸汽減溫減壓裝置系統(tǒng):

乙二醇進料設(shè)備、精制塔1從1.3MPa（絕壓），296℃過熱蒸汽使用晟德億水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為0.8MPa，170℃飽和蒸汽；

再生塔、D310從1.3MPa（絕壓），296℃過熱蒸汽使用晟德億水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為0.3MPa，133℃飽和蒸汽。

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案

蒸汽節(jié)能優(yōu)化改造方案根據(jù)蒸汽節(jié)能技術(shù)，改造部分蒸汽管網(wǎng)，乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310設(shè)備管路增加水浴式減溫減壓裝置系統(tǒng)，為生產(chǎn)設(shè)備提供精準的飽和蒸汽；管道集中回收高溫冷凝水，乙二醇進料設(shè)備、精制塔1、再生塔、D310設(shè)備增加特制高溫冷凝水回收閃蒸罐系統(tǒng)閃蒸，引用主管道輸送的1.3MPa（絕壓）過熱蒸汽做熱源提溫升壓，并排除空氣和不凝氣體，把低質(zhì)量的閃蒸汽有效提升至0.3MPa的飽和蒸汽并入蒸汽管網(wǎng)供再生塔、D310使用。

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化階段

階段1：優(yōu)化所有疏水點

良好的蒸汽系統(tǒng)的一個重要方面是它能夠向用戶提供干燥、高質(zhì)量的蒸汽，同時持續(xù)不斷地排放冷凝水（由于熱損失而不可避免形成），但不會有不必要的蒸汽泄漏。其中起到關(guān)鍵作用的是每個疏水點的疏水閥。

疏水閥故障或設(shè)計問題可迅速升級為更大規(guī)模的生產(chǎn)問題，如上一節(jié)提及的案例。至少，它們會成為能源大量損失的重要原因，因為過去檢查結(jié)果表明，在一個擁有10,000個疏水閥的中型煉油廠，由于疏水閥故障而導(dǎo)致的蒸汽泄漏量平均約6.6 公制噸/小時。

因冷凝水排放不及時，如疏水閥發(fā)生了堵塞故障、操作失誤或設(shè)計缺陷等會造成更嚴重的問題。之前強調(diào)的水錘事故是由于疏水閥在重要的疏水位置被隔離造成的。蒸汽管道冷凝水排放不足是引起壓力波動的主要原因，而壓力波動則會導(dǎo)致蒸餾塔內(nèi)部損壞。

蒸汽系統(tǒng)優(yōu)化從確保這些疏水閥的正確設(shè)計和運行開始。定期檢查疏水點，并對故障閥及時維護，是階段1優(yōu)化的基礎(chǔ)部分。然而，傳統(tǒng)的疏水閥檢測可能不能夠充分確定問題位置。

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案典型的問題包括：

為大型疏水閥提供高效、可持續(xù)的數(shù)據(jù)庫管理

確保診斷設(shè)備的準確性和*性

確保檢測人員和檢測方法符合最高標準

確定故障根源

選擇實用且成本效益高的生命周期方案，以提高目標工藝的性能

配合調(diào)查結(jié)果并采取有效的維護措施

蒸汽節(jié)能改造系統(tǒng)采用溫冷凝水回收閃蒸系統(tǒng)、熱泵混合引射升壓提溫系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)，將閃蒸汽提升至0.3MPa的飽和蒸汽并入管網(wǎng)供再生塔、D310使用，化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案主要節(jié)能設(shè)備如下：

1、蒸汽減溫減壓裝置系統(tǒng)

2、蒸汽自動控制系統(tǒng)

3、高溫冷凝水回收蒸發(fā)閃蒸罐系統(tǒng)

4、閃蒸自動控制系統(tǒng)

5、熱泵混合引射增壓提溫系統(tǒng)

因此，蒸汽系統(tǒng)的有效優(yōu)化必須包括對工廠操作人員素質(zhì)的提升。例如，將實地調(diào)查確定的最佳方法予以反饋，以改進標準操作程序；追蹤所觀察到的問題及解決問題的執(zhí)行情況，確保完成并防止今后再次發(fā)生；同時將案例記錄下來，用作培訓(xùn)和教育材料。

技術(shù)進步和新一代分析能催生更強大的工具來幫助制定和簡化整個組織的決策。其關(guān)鍵因素是，*（或更便宜）的傳感器使性能和可靠性指標日益變得可視化。然而，僅僅擴大在線監(jiān)測范圍，會增加操作人員因數(shù)據(jù)過載和警報疲勞帶來的風(fēng)險。相反，可視化的真正價值體現(xiàn)在根據(jù)專業(yè)知識和系統(tǒng)經(jīng)驗來集成數(shù)據(jù)并創(chuàng)建相關(guān)輸出，例如故障預(yù)測模型。f這些輸出隨后可以補充到可靠的、基于風(fēng)險的緩釋措施中，并最終隨著時間和資源被重新分配到更重要的任務(wù)或進一步的優(yōu)化中。

化工廠蒸汽閥門優(yōu)化改造方案小貼士

隨著工廠在工程技術(shù)和蒸汽系統(tǒng)研究方面的積累，人們認識到蒸汽系統(tǒng)中存在的問題會對生產(chǎn)造成不利影響。與此同時，工廠在對蒸汽使用設(shè)備及其相關(guān)組件的狀態(tài)監(jiān)測和及時優(yōu)化方面取得了進展。我們?yōu)檎羝到y(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的定量、風(fēng)險評估提供了一種新的方法，并將此方法集成到一個結(jié)構(gòu)化和可持續(xù)的程序中，以確保整個蒸汽系統(tǒng)資產(chǎn)的更高效和更具完整性。