物理精煉生產(chǎn)線真空系統(tǒng)節(jié)能改造

符靜

摘 要：某糧油廠300 t/d物理精煉生產(chǎn)線真空系統(tǒng)為常溫水閉路堿液循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要能耗為蒸汽，其主要影響因素為噴射蒸汽泵真空系統(tǒng)常溫冷卻水的水溫，水溫越高真空系統(tǒng)越不穩(wěn)定，噴射蒸汽的使用量也將增加。為解決能耗偏高的問題，該真空系統(tǒng)被改造為堿液閉路真空系統(tǒng)（ACL）-冰水，利用制冷機組冷凍水代替常溫水對用于脫臭的蒸汽進行冷卻，提高抽真空效果，減少蒸汽量的消耗。項目改造實現(xiàn)年節(jié)能量為461tce，即減少了能源成本，又具有顯著的環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞：物理精煉生產(chǎn)線 真空系統(tǒng) 節(jié)能改造

中圖分類號：TN41 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0079-02

南方某糧油廠的300 t/d物理精煉生產(chǎn)線真空系統(tǒng)為常溫水閉路堿液循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要能耗為蒸汽，其主要影響因素為噴射蒸汽泵真空系統(tǒng)常溫冷卻水的水溫，水溫越高真空系統(tǒng)越不穩(wěn)定，噴射蒸汽的使用量也將增加。由于常溫冷卻水是通過和外界空氣進行換熱達到冷卻的目的，而企業(yè)處于南方區(qū)域，環(huán)境氣溫高且持續(xù)時間長，因此該真空系統(tǒng)常溫冷卻水溫度一直較高，導(dǎo)致蒸汽量消耗較大。

1 節(jié)能改造技術(shù)原理

節(jié)能改造前，噴射蒸汽泵真空系統(tǒng)主要工作過程為（見圖1、2）。

（1）第一級水蒸汽噴射泵連接到生產(chǎn)設(shè)備抽其氣體、蒸汽或氣體并在泵內(nèi)壓縮到10 mmHg左右。

（2）第二級水蒸汽噴射泵繼續(xù)壓縮上述工作介質(zhì)到70 mmHg，然后排出氣體引往列管冷凝器冷凝或者大氣冷凝器內(nèi)（此時如果冷卻水的溫度太高直接影響抽真空的效果）。

（3）冷凝后的液體進入下部熱井，第三級水環(huán)泵抽吸，壓縮后排往大氣中。

根據(jù)噴射蒸汽泵真空系統(tǒng)的工作特點，冷卻水溫太高，真空泵能力會下降，有時甚至無法抽真空，因而冷卻水溫度一般不能超過32℃。

為解決能耗偏高的問題，該廠將300 t/d物理精煉生產(chǎn)線真空系統(tǒng)從常溫水閉路堿液循環(huán)系統(tǒng)改造為堿液閉路真空系統(tǒng)（ACL）-冰水。改造后的真空系統(tǒng)是利用制冷機組冷凍水代替常溫水對用于脫臭的蒸汽進行冷卻，提高抽真空效果，減少蒸汽量的消耗（圖3）。

冷卻介質(zhì)的溫度，即大氣式冷凝器②中冷卻水的溫度，決定了可凝水汽（噴射和動力蒸汽）冷凝程度。由于新系統(tǒng)采用冷凝效率更高的制冷機組來獲取低溫凍水，冷凝效率增強，因此只需設(shè)置1個增壓器①，較常溫水堿液閉路真空系統(tǒng)可減少一級的動力噴射蒸汽。被抽的水汽，脂肪酸和動力蒸汽都在主冷凝器②中冷凝。含飽和水汽的不凝氣體依次經(jīng)過蒸汽噴射器③、二級混合器④和最后一級液環(huán)泵⑤，最后排至大氣。緩沖罐（油脂分離器）⑥包含在循環(huán)低溫噴淋水系統(tǒng)中，它可以將油脂物質(zhì)分離和排除。Ph值控制單元⑨，可以控制閉式系統(tǒng)中循環(huán)低溫噴淋水的pH值得恒定。通過加入一定量的堿液，控制系統(tǒng)PH值，使得酸性油脂皂化，來防止板式換熱器結(jié)構(gòu)。

由于車間有另一條700 t/d物理生產(chǎn)線可以提供冷凍水，因此改造時未新增制冷系統(tǒng)。同時，針對300 t/d生產(chǎn)線原節(jié)能換熱器VHE703換熱效率低（72%）的問題，項目改造時將其更換為換熱面積更大、換熱效率更高的換熱器（78%）。表1為該項目的投資情況。

2 項目節(jié)能效果

表2為項目改造前、后300 t/d物理精煉生產(chǎn)線真空系統(tǒng)的能源消耗情況。由于改造后采用制冷機組來獲取低溫凍水，因而系統(tǒng)的蒸汽消耗量大大降低。根據(jù)蒸汽的絕對壓力查得其焓值為2768.26 kJ/kg，則其折標(biāo)系數(shù)為0.0945 kgce/kg，計算得出項目改造可年節(jié)約蒸汽503 tce；但由于改造增加了冷凍水的消耗，系統(tǒng)年電力消耗增加了77.76萬kW·h，按1.229 tce/kW·h的電力折標(biāo)系數(shù)計算得到項目改造新增電力消耗折96 tce。

其中，年蒸汽消耗量=每小時消耗量×每年開機時長；電力消耗量=電機功率（水泵、液環(huán)泵、制冷系統(tǒng)壓縮機）×每年開機時長。

此外，由于更換了換熱效率更高的換熱器，油品進入高壓鍋爐的溫度提高了5℃，減少每噸油可減少柴油鍋爐的燃料消耗量為0.402 kg，計算過程如下：

η1×η2×Q柴油×m柴油=C食用油×M×△T

其中，η1為VHE704換熱器的換熱效率，取75%；η2為鍋爐的燃燒效率，取78%；Q柴油為柴油的熱值，為42552 kJ/kg；C食用油為食用油的比熱容，取2.0 kJ/kg；M為柴油質(zhì)量，為1000 kg；△T為油品進入高壓鍋爐加熱前的溫度提高值，5℃。

按照年生產(chǎn)300天計算，節(jié)能改造年節(jié)省柴油為36.18 t（300 t/d×300d×0.402 kg/t×10-3），折合53 tce（柴油折標(biāo)系數(shù)為1.4571 kgce/kg）。

3 結(jié)語

本項目年節(jié)能量為461tce，相當(dāng)于減少CO2排放1133t，減少SO2排放8t，減少NOx排放7t，減少煙塵排放4t，即減少了企業(yè)的能源成本，又具有顯著的環(huán)境效益。

參考文獻

[1]GB 17167-2006.用能單位能源計量器具配備和管理通則[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2]GB/T2589-2008.綜合能耗計算通則[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[3]GB/T15316-2009.節(jié)能監(jiān)測技術(shù)通則[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.