熱電廠用能系統分析與優化

盧勇

摘? 要：對某石化公司用能系統進行了全面的節能診斷，在此基礎上對石化過程用能系統優化方法及其在節能改造中的應用進行研究，針對產汽量不變時的工況，提出了相應的優化方案，這個方案將對該公司的節能改造的實施提供重要的參考價值。

關鍵詞：過程用能系統;途徑效率;頂層分析法

中圖分類號：TM611? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）15-0100-02

Abstract： Based on the comprehensive energy-saving diagnosis of the energy-saving system of a petrochemical company， the optimization method of energy-saving system in petrochemical process and its application in energy-saving transformation are studied， and the corresponding optimization scheme is proposed for the condition of constant steam production， which will provide important reference value for the implementation of energy-saving transformation of the company.

Keywords： process energy consumption system; path efficiency; top-level analysis

1 概述

我國過程工業的能源消耗占全國總能耗的一半以上，因此提高過程用能利用效率對降低社會能源消耗有積極促進作用。本論文通過對某石化公司用能系統全面細致的調查，采用頂層分析法，對石化過程用能系統優化方法及其在節能改造中的應用進行研究，分析并計算蒸汽現有做功途徑效率，確定轉化途徑及轉化量的排序，在此基礎上進行系統節能改造優化方案的研究。這些研究和方案將對該石化公司的節能改造提供重要參考價值。本論文僅以該石化公司的熱電廠為案例進行分析。

2 某石化公司用能系統概況

該公司用能系統是大型、復雜的公用工程系統。共有蒸汽動力鍋爐21臺。其中熱電廠6個，系哈爾濱鍋爐廠生產的HC-410/100-Ⅱ型鍋爐。全公司蒸汽系統發電透平共12臺，其中公司熱電廠有6臺。本論文數據來源于對該公司用能系統進行的全面的節能診斷分析。由于廠子比較多，篇幅有限，在舉例計算時，僅以熱電廠為例。

3 該石化公司用能系統分析

采用頂層分析法計算蒸汽現有作功途徑效率，數據見表1。

由表1可以看出，購電效率（油作燃料）途徑效率最高，即如果減少燃油動力鍋爐及其透平機組的產汽量和發電量，缺少的發電量以外購電的形式彌補，產生的經濟效益最大。

4 用能系統優化方案

本文僅以該公司熱電廠用能系統為例進行優化，不涉及具體工藝過程。因此，各工藝過程用蒸汽的數量、等級保持不變。

4.1 調優方案

在熱電廠動力鍋爐產汽負荷不變（即燃料煤消耗量不變）的情況下，通過調節各燃油動力鍋爐、蒸汽發電透平、減溫減壓器、主蒸汽管線的運行負荷，以達到最大的經濟效益。

從前面分析可以得出，公司整個用能系統優化原則為：（1）全公司各過程蒸汽用戶所需蒸汽應首先由公司熱電廠供給，無法由熱電廠供給時，再由各廠燃油動力鍋爐供給。（2）保證蒸汽按途徑效率高的途徑轉化。（3）保證系統適當的操作彈性。

按照上述原則，全廠用能系統優化方案如表2所示。

4.2 經濟效益評價

方案優化前后引起全用能系統燃料及發電負荷變化如表3及表4所示，由于方案是在熱電廠動力鍋爐負荷不變情況下的優化結果。因此，燃料煤的用量不變。

由表3可知，用能系統優化后可節約燃油（燃料氣）5.25t/h。由表4可知，用能系統優化后少發電5102kWh/h。按燃料油（氣）價格1195元/t，電上網價0.1769元/kWh，年操作時間8000小時計，整個用能系統優化的經濟效益為4297萬元/a。

5 結論

從優化方案的研究中可以得出以下結論：

（1）用熱電廠蒸汽替代燃油動力所產蒸汽可產生巨大的經濟效益。

（2）蒸汽在轉化過程中應盡量按效率高的途徑轉化。

（3）全公司各過程蒸汽用戶所需蒸汽應首先由公司熱電廠供給，無法由熱電廠供給時，再由各廠燃油動力鍋爐供給。

（4）保證系統適當的操作彈性。

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