第四凈化廠供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化及探討

喬治馮燕林王軍虎馮燕軍(．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 靖邊 78500；

2．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 志丹 717500； 3．長慶油田分公司第一采油廠， 陜西 延安)

第四凈化廠供熱系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化及探討

喬治1馮燕林2王軍虎1馮燕軍3(1．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 靖邊 718500；

2．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 志丹 717500； 3．長慶油田分公司第一采油廠， 陜西 延安)

以導(dǎo)熱油為熱媒的供熱系統(tǒng)，由于其操作簡單、運(yùn)行平穩(wěn)安全等優(yōu)點(diǎn)逐漸在石油化工領(lǐng)域得到推廣及應(yīng)用；而如何在使用過程中盡可能的降低能耗，優(yōu)化使用效率就成為當(dāng)務(wù)之急。本文通過對導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)不同工況下用熱量核算，為供熱系統(tǒng)降低能耗提供優(yōu)化方案。

導(dǎo)熱油;能耗;優(yōu)化

1 供熱系統(tǒng)用熱量核算及節(jié)能方案

(1)凈化裝置區(qū)用熱量核算 在2015年1月至6月某凈化裝置運(yùn)行中，將再生塔重沸器導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度控制在170℃，導(dǎo)熱油出口溫度控制在150℃．再生塔重沸器導(dǎo)熱油循環(huán)量會(huì)根據(jù)再生塔塔頂溫度變化而變化，而再生塔塔頂溫度會(huì)根據(jù)凈化裝置不同處理氣量大小而變化。跟據(jù)比熱容、流量計(jì)算公式 ，可計(jì)算流體的質(zhì)量。以6月份平均每日處理氣量350m3，再生塔重沸器導(dǎo)熱油循環(huán)量485m3/h為例，計(jì)算可得凈化裝置平均每日吸收熱量：

Q=2．67×0．868×485×24×106×(170-150)=539MJ

(2)蒸汽發(fā)生器用熱量核算 在冬季運(yùn)行中因?yàn)榄h(huán)境溫度較低，導(dǎo)熱油熱量損失較大，蒸汽發(fā)生器導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度相較夏季運(yùn)行時(shí)偏低。冬夏兩季運(yùn)行時(shí)，控制蒸汽發(fā)生器進(jìn)口導(dǎo)熱油流量為30m3/h，冬季運(yùn)行中導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度155℃，導(dǎo)熱油出口溫度130℃，夏季運(yùn)行中導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度170℃，導(dǎo)熱油出口溫度130℃。根據(jù)公式計(jì)算可得冬季運(yùn)行中蒸汽發(fā)生器平均每日吸收熱量：Q=2．67×0．868×30×24×106×（155-130）=15MJ

同理可得夏季運(yùn)行中蒸汽發(fā)生器每日吸收熱量：Q=31MJ。因?yàn)檎羝l(fā)生器平均每日吸收熱量較小，并且波動(dòng)較小，取用熱量20MJ計(jì)算。

(3)甲醇回收裝置用熱量核算 甲醇回收裝置進(jìn)料換熱器前原料水溫度20℃，進(jìn)料換熱器原料水換熱后溫度97℃．含醇污水比熱容4．2J/g℃，含醇污水密度1g/cm3。

因?yàn)樘狃s塔重沸器吸收熱量較小，含醇污水每日處理量取100m3/d：Q=4．2×1×100×106×（97-20）=32．34MJ

(4)導(dǎo)熱油爐供熱量核算 單臺(tái)導(dǎo)熱油爐進(jìn)口平均溫度：150℃，單臺(tái)導(dǎo)熱油爐出口平均溫度：175℃，單臺(tái)導(dǎo)熱油循環(huán)量：450m3/h

根據(jù)公式計(jì)算單臺(tái)導(dǎo)熱油爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)每日產(chǎn)生的熱量：Q=2．67×0．868×450×24×106×（175-150）=625．74MJ，即：單臺(tái)導(dǎo)熱油爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)每日產(chǎn)生的熱量：625．74MJ

根據(jù)以上供熱設(shè)備及用熱設(shè)備核算，得出以下結(jié)論：

①單套凈化裝置天然氣處理量在200-300m3/d，啟用單臺(tái)導(dǎo)熱油爐，單臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在80%即可滿足用熱需求。②單套凈化裝置天然氣處理量在300-400m3/d，啟用2臺(tái)導(dǎo)熱油爐，每臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在50%可滿足用熱需求。③兩套凈化裝置天然氣處理量在400-600m3/d，啟用3臺(tái)導(dǎo)熱油爐，每臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在60%可滿足用熱需求。

2 實(shí)際運(yùn)行狀況

2014年11月-2015年3月冬季生產(chǎn)中，凈化裝置日平均處理氣量在400-500×104m3/d，我廠共啟用3臺(tái)導(dǎo)熱油爐，3臺(tái)熱媒循環(huán)泵，在實(shí)際運(yùn)行中滿足了下游用熱設(shè)備的正常生產(chǎn)。2015年夏季生產(chǎn)中，在甲醇回收裝置停用、凈化裝置處理氣量在200-300×104m3/d前提下，經(jīng)計(jì)算啟用1臺(tái)導(dǎo)熱油爐，1臺(tái)熱媒循環(huán)泵能夠滿足下游用熱需求。故我廠于2015年6月1日至6月15日，對供熱系統(tǒng)啟用單臺(tái)導(dǎo)熱油爐、單臺(tái)熱媒循環(huán)泵進(jìn)行試運(yùn)行。

導(dǎo)熱油爐入口冷油溫度、出口熱油溫度、導(dǎo)熱油循環(huán)量、蒸汽發(fā)生器蒸汽溫度、蒸汽發(fā)生器冷熱油溫差、油水換熱器換熱溫度及再生塔塔頂酸氣出口溫度均波動(dòng)較小，在設(shè)計(jì)參數(shù)范圍內(nèi)。導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，說明單臺(tái)導(dǎo)熱油爐單臺(tái)熱媒循環(huán)泵在實(shí)際運(yùn)行中能滿足下游用熱需求，保證我廠正常生產(chǎn)運(yùn)行。

我廠于2015年6月16日至2015年8月31日夏季生產(chǎn)中，正式投運(yùn)單臺(tái)導(dǎo)熱油爐，單臺(tái)熱媒循環(huán)泵。通過2015年運(yùn)行數(shù)據(jù)得出：導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)不同工況下用熱量核算所得結(jié)論合理，可作為實(shí)際供熱設(shè)備調(diào)整依據(jù)。

3 節(jié)能效果分析

(1)燃料氣計(jì)算：根據(jù)數(shù)據(jù)得出冬季啟運(yùn)3臺(tái)導(dǎo)熱油爐運(yùn)行過程中，月平均燃料氣消耗量為129．9620×104m3；夏季單臺(tái)導(dǎo)熱油爐運(yùn)行，月平均燃料氣消耗量為64．8027×104m3。夏季生產(chǎn)中月節(jié)約燃?xì)饬坑?jì)算：

(2)電量計(jì)算：每臺(tái)導(dǎo)熱油爐功率為10MW，熱媒循環(huán)泵功率為160kW，夏季月平均節(jié)電量計(jì)算：

經(jīng)計(jì)算得出：供熱系統(tǒng)夏季單臺(tái)導(dǎo)熱油爐、單臺(tái)熱媒循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)，平均每月節(jié)約燃料氣65．1593×104m3，節(jié)約電量15．03×104kWh。

實(shí)際生產(chǎn)中在夏季甲醇回收裝置停運(yùn)，凈化裝置投運(yùn)單套的前提下，使用1臺(tái)導(dǎo)熱油爐，1臺(tái)熱媒循環(huán)泵能夠滿足下游用熱需求，大大降低能耗成本，達(dá)到了“降本增效”的目的。

4 結(jié)語

通過對不同工況下供熱系統(tǒng)用熱量核算及實(shí)際運(yùn)行狀況分析，得出以下結(jié)論：①單套凈化裝置天然氣處理量在200-300m3/d，啟用單臺(tái)導(dǎo)熱油爐，單臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在80%以上可滿足用熱需求。②單套凈化裝置天然氣處理量在300-400m3/d，啟用2臺(tái)導(dǎo)熱油爐，每臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在50%以上滿足用熱需求。③兩套凈化裝置天然氣處理量在400-600m3/ d，啟用3臺(tái)導(dǎo)熱油爐，每臺(tái)導(dǎo)熱油爐負(fù)荷在60%以上滿足用熱需求。