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(jìn)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(jì)運(yùn)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(dòng)力、加熱和工藝領(lǐng)域，例如可用于循環(huán)氣體壓縮機(jī)的汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)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(duì)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(jī)及其汽輪機(jī)傳動(dòng)裝置被視為重要資產(chǎn)，而對(duì)其周邊對(duì)于保障汽輪機(jī)的可靠運(yùn)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(hù)和優(yōu)化一般采用應(yīng)對(duì)型策略，人們只有當(dāng)問題嚴(yán)重到不容忽視時(shí)才會(huì)采取行動(dòng)。然而，主動(dòng)地優(yōu)化蒸汽系統(tǒng)會(huì)使您受益匪淺，主要有以下兩點(diǎn)：

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(xiǎn)

基本參數(shù)：

乙二醇進(jìn)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(jìn)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(shí)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(jìn)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(jìn)行余熱回收。

化工廠蒸汽節(jié)能解決思路：

乙二醇進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(zhǔn)的飽和蒸汽；管道集中回收高溫冷凝水，乙二醇進(jìn)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(diǎn)

良好的蒸汽系統(tǒng)的一個(gè)重要方面是它能夠向用戶提供干燥、高質(zhì)量的蒸汽，同時(shí)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(huì)有不必要的蒸汽泄漏。其中起到關(guān)鍵作用的是每個(gè)疏水點(diǎn)的疏水閥。

疏水閥故障或設(shè)計(jì)問題可迅速升級(jí)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(huì)成為能源大量損失的重要原因，因?yàn)檫^去檢查結(jié)果表明，在一個(gè)擁有10,000個(gè)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(shí)。

因冷凝水排放不及時(shí)，如疏水閥發(fā)生了堵塞故障、操作失誤或設(shè)計(jì)缺陷等會(huì)造成更嚴(yán)重的問題。之前強(qiáng)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(dòng)的主要原因，而壓力波動(dòng)則會(huì)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(jì)和運(yùn)行開始。定期檢查疏水點(diǎn)，并對(duì)故障閥及時(shí)維護(hù)，是階段1優(yōu)化的基礎(chǔ)部分。然而，傳統(tǒng)的疏水閥檢測(cè)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(zhǔn)確性和*性

確保檢測(cè)人員和檢測(cè)方法符合最高標(biāo)準(zhǔn)

確定故障根源

選擇實(shí)用且成本效益高的生命周期方案，以提高目標(biāo)工藝的性能

配合調(diào)查結(jié)果并采取有效的維護(hù)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(duì)工廠操作人員素質(zhì)的提升。例如，將實(shí)地調(diào)查確定的最佳方法予以反饋，以改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)將案例記錄下來，用作培訓(xùn)和教育材料。

技術(shù)進(jìn)步和新一代分析能催生更強(qiáng)大的工具來幫助制定和簡化整個(gè)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(biāo)日益變得可視化。然而，僅僅擴(kuò)大在線監(jiān)測(cè)范圍，會(huì)增加操作人員因數(shù)據(jù)過載和警報(bào)疲勞帶來的風(fēng)險(xiǎn)。相反，可視化的真正價(jià)值體現(xiàn)在根據(jù)專業(yè)知識(shí)和系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來集成數(shù)據(jù)并創(chuàng)建相關(guān)輸出，例如故障預(yù)測(cè)模型。f這些輸出隨后可以補(bǔ)充到可靠的、基于風(fēng)險(xiǎn)的緩釋措施中，并最終隨著時(shí)間和資源被重新分配到更重要的任務(wù)或進(jìn)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(rèn)識(shí)到蒸汽系統(tǒng)中存在的問題會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不利影響。與此同時(shí)，工廠在對(duì)蒸汽使用設(shè)備及其相關(guān)組件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和及時(shí)優(yōu)化方面取得了進(jìn)展。我們?yōu)檎羝到y(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的定量、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了一種新的方法，并將此方法集成到一個(gè)結(jié)構(gòu)化和可持續(xù)的程序中，以確保整個(gè)蒸汽系統(tǒng)資產(chǎn)的更高效和更具完整性。