優化主風機組的汽輪機發電

胡海蘭　楊芳（蘭州石化公司研究院）

優化主風機組的汽輪機發電

胡海蘭楊芳（蘭州石化公司研究院）

某石化公司煉油廠300×104t/a重油催化裂化裝置1#主風四機組系統為主要能量回收系統。根據催化裝置全流程Petrosim模型分析計算，四機組功率不匹配，汽輪機存在增加蒸汽用量、提高裝置發電量的潛力。試驗表明，緩慢增大1#主風機組汽輪機用汽量至設計負荷最大用汽量160t/h（增長幅度為3t/h），并確保1#主風機組未出現波動、軸溫上漲現象，可提高此裝置1#主風機組發電量約1000kWh，每年可為公司節約0.284×104t標煤，增加收入467.72萬元。

煉油廠重油催化裂化四機組發電量節能

引言

某石化公司300×104t/a重油催化裂化裝置1#主風四機組系統為主要能量回收系統。該系統設計總功率為：煙機32500kW，主風機31015kW，汽輪機16300kW，發電機22000kW，是目前亞洲功率最大的四機組之一。實際運行時，四機組汽輪機使用裝置自產6.4MPa次高壓蒸汽，煙機采用再生煙氣共同作為動力源，驅動主風機做功，為再生器的再生提供氧氣，過剩和不足的功分別由電動機發電和用電來平衡負荷。

300×104t/a重催裝置1#主風四機組2009年發電量維持在5000kW左右。但鍋爐出口6.0MPa蒸汽至裝置氣壓機組汽輪機與主風四機組汽輪機總流量低于2個汽輪機組蒸汽用量之和；且公用工程能量優化項目外方專家現場調研時發現，裝置主風四機組汽輪機主氣門開度只有50%左右時用氣量不應達到160t/h的設計最大負荷；在利用催化裝置Petrosim全流程模型模擬時，四機組也存在功率不匹配的問題（主風四機組汽輪機用汽量偏高）；計量部對主風四機組汽輪機用汽量表進行檢查時，也發現其流量量程與維修公司設計計算書不一致，且其壓力單位兆帕和千帕在加法運算中混用。針對上述問題，利用2010年6月裝置大檢修的機會，實施了“提高300×104t/a重催裝置1#機組發電量”的能量優化項目。

根據催化裝置全流程Petrosim模型分析計算，四機組功率不匹配，汽輪機存在增加蒸汽用量、提高裝置發電量的潛力。通過現場調研，發現300× 104t/a重催裝置1#主風四機組汽輪機調速器開度58%仍有增加發電量的機會。

1　實施方案

為考察操作調整后1#主風機組正常負荷下最大發電量、1#主風機組達到最大發電量后裝置能耗變化，以及在最大發電量下機組運行情況是否平穩，實施了以下方案：

1）大檢修期間校正鍋爐出口6.0MPa蒸汽流量表，氣壓機組汽輪機入口、1#主風機組汽輪機入口蒸汽流量表，確認其真實準確。

2）調整裝置產汽量至最大負荷，保證1#主風機組汽輪機提高用汽量后，產汽量仍滿足機組需求，次高壓蒸汽壓力維持在5.95～6.0MPa。

3）協調保證低壓汽壓力0.8～0.85MPa。

4）聯系動力廠1#中央變電所，留有20000kW負荷余量，以確保在1#主風機組載荷發生波動后，有余量由發電轉為用電；或者是在1#主風機組跳閘后，能夠迅速啟動2#主風機組確保裝置及時開工。

5）在1#主風機組運行正常情況下，緩慢開大煙機入口高溫調節碟閥，再生器壓力自動調節雙動滑閥開度在1%～1.5%之間，并確保1#主風機組未出現振動波動、軸溫大幅度上漲現象。

6）緩慢增大1#主風機組汽輪機用汽量至設計負荷最大用汽量160t/h（增長幅度為3t/h），并確保1#主風機組未出現波動、軸溫上漲現象。

方案實施中需注意以下事項：

1）分廠協調裝置應在375t/h滿負荷加工量運行狀態下工作。

2）氣壓機組中間冷卻器冷卻效果差，原因為循環水水質差，需提高氣壓機組中間冷卻器冷卻效果，使氣壓機組不會成為裝置滿負荷時的瓶頸，影響裝置處理量不能達到最大值，從而沒有足夠的煙氣進行發電。

3）裝置操作人員須密切注意整個變化過程中機組各點振動、溫度以及工藝參數變化狀況并做詳細記錄。

4）由設備研究院大機組在線監測人員密切觀察S8000中機組運行狀況。

表1　實施數據

2　運行情況

2011年8月，300×104t/a重催裝置進行了系統檢修，校正了氣壓機組汽輪機入口蒸汽流量表，1#主風機組汽輪機入口蒸汽流量表。待9月份1#主風四機組運行后，裝置于9月20日進行了標定，將四機組汽輪機入口蒸汽調速器開度由55%提高至82%，蒸汽流量調高至約160t/h的設計最大操作流量（表1）。在保證工藝操作條件基本不變和機組運行平穩的前提下，裝置四機組發電量提高約1000kWh。

3　效果評價

裝置1#主風四機組汽輪機蒸汽用量增加后，在保證工藝操作條件基本不變和機組運行平穩的前提下，裝置發電量提高了1063kWh，每年可為公司節約0.284×104t標煤，增加收入467.72萬元（表2）。

表2　經濟效益分析

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.002

2014-06-30）

胡海蘭，高級工程師，2010年畢業于華東理工大學，從事能量優化技術研究工作，E-mail：cnhhl@163.com，地址：甘肅省蘭州市西固區清水街17號蘭州石化公司研究院，730060。