熱網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)能降耗的解決措施

翟亞君

（中國石油大慶石化公司水氣廠，黑龍江 大慶 163714）

某石化公司的熱網(wǎng)系統(tǒng)負責公司內(nèi)的生產(chǎn)廠、輔助單位以及生活區(qū)的生產(chǎn)伴熱和生活采暖的供給，由于供給面廣，情況復雜，多年來能耗和物耗一直居高不下。對此必須進行改造，根據(jù)目前該系統(tǒng)存在的問題要對整個系統(tǒng)進行優(yōu)化，采取更合理的供熱方式和設備來降低能耗和物耗。

1 熱網(wǎng)系統(tǒng)存在的能耗和物耗問題

（1）高溫水站分設、分立能耗、物耗高，應急能力差；（2）熱媒介質(zhì)規(guī)格高造成能源浪費；（3）設備設計與實際不符；（4）設備運行能耗、損耗高。

2 降低能耗和物耗的措施

2.1 高溫水間循環(huán)水互補

改造前，1、2高溫水站在開車前和運行期間都要補大量工業(yè)水，致使換熱器結(jié)垢和腐蝕，影響傳熱效果。通過在管廊上將1、2高溫水站的循環(huán)水與4高溫水站互相連通，在1、2高溫水站開車前充水和大量補水時將串通閥打開，且運行中1、2高溫水站凝結(jié)水用不完時，還可向4高溫水站輸送，既保證了各站的互相補水又可回收凝結(jié)水［1］。

互聯(lián)后打開串通閥可實現(xiàn)各套系統(tǒng)間互補，增加系統(tǒng)抵抗突發(fā)情況的能力。同時廠內(nèi)1、2高溫水站運行時，可送往4高溫水站20 t/h的凝結(jié)水，每個采暖期回收的凝結(jié)水可節(jié)約17萬元。

2.2 夏季用單站帶多站運行

由于夏季只需少量伴熱，為此在2高溫水站和4高溫水站之間增設連通線，夏季用4高溫水站帶2高溫水站，使2高溫水站整體處于備用狀態(tài)，夏季節(jié)約蒸汽費用可達190萬元，節(jié)約電費近6萬元［2］。

2.3 熱媒替換

該石化公司0.3 MPa系統(tǒng)蒸汽主要用于2、4高溫水站，作為采暖和伴熱循環(huán)水熱源，不足部分用1.0 MPa蒸汽補充。2003年改造熱水鍋爐以后，1、2、4高溫水站都采用電廠高溫熱水做熱媒，來加熱采暖和伴熱循環(huán)水［3，4］。熱水鍋爐要求回水溫度控制在小于95℃范圍內(nèi)，為此1、2、4高溫水站要最大程度的利用高溫熱水的熱量來降低回水溫度。此外，2、4高溫水站的0.3 MPa蒸汽還有15 t/h的余量。由于新建的高壓項目將會產(chǎn)生7 t/h的余量，為此在保證1、2、4高溫水站熱源充足情況下，應將結(jié)余的熱量加以利用。

經(jīng)過反復論證，保持0.3 MPa蒸汽系統(tǒng)不變，在3高溫水站與20×104t/a高壓項目之間加1個DN300閥門。在8#路和13#路之間敷設1條DN300的管線，將高壓項目0.3 MPa蒸汽與主管網(wǎng)連接起來，并在管線上加2個DN300閥門。如此高壓項目的0.3 MPa蒸汽即可向3高溫水站供汽，也可向2、4高溫水站供汽。

改造后，2、4高溫水站可利用電廠高溫熱水熱量，滿足熱水鍋爐回水溫度小于95℃的控制要求。高壓項目到3高溫的0.3 MPa蒸汽線與0.3 MPa蒸汽主管網(wǎng)連接后，3高溫熱源可來自0.3 MPa蒸汽主管網(wǎng)，代替部分1.0 MPa蒸汽。夏季3高溫停運時，來自高壓項目的0.3 MPa蒸汽可由0.3 MPa蒸汽主管網(wǎng)送到其它高溫水站作伴熱循環(huán)水熱源［5］。

在保證采暖和伴熱系統(tǒng)平穩(wěn)運行的前提下，以0.3 MPa蒸汽做熱媒代替1.0 MPa蒸汽為3高溫循環(huán)熱水加熱，不僅滿足了乙烯裝置采暖和伴熱的需求，同時實現(xiàn)0.3 MPa蒸汽的合理、充分利用，節(jié)約了1.0 MPa蒸汽。改造后的第1個采暖期節(jié)約1.0 MPa蒸汽17 494 t，節(jié)約費用96.2萬元。

2.4 伴熱汽改水

以前該石化公司4#路到躍進路、20#路以東油線都是用1.0 MPa蒸汽伴熱，由于蒸汽伴熱溫度過高，而很多不需要高溫伴熱的介質(zhì)會有大量熱能浪費。同時酸、堿腐蝕性介質(zhì)伴熱溫度高而加重腐蝕度，增加維修費用。為此進行物料伴熱汽改水改造，用工藝凝結(jié)水的余熱（工藝凝結(jié)水實際上是0.3 MPa蒸汽）來代替1.0 MPa蒸汽，只在冬季特別冷的3個月補充少量1.0 MPa蒸汽。

伴熱汽改水后未出現(xiàn)任何不良反應，由于伴熱溫度降低而降低了酸、堿腐蝕性介質(zhì)的腐蝕速度、延長了管線使用壽命。由于伴熱線改為熱水循環(huán)，降低了壓力和溫度等級，降低了靜密封點的泄露率，節(jié)約了大量維修費用。伴熱汽改水后可節(jié)約各項費用1 061萬元/a。

2.5 設備改造

熱網(wǎng)換熱站用來回收各裝置的工藝凝結(jié)水，工藝凝結(jié)水經(jīng)過低硅水降溫后送往脫鹽水車間，回收凝結(jié)水60 t/h，原設計水泵流量為144 m3/h，設計揚程為62 m。為使水泵連續(xù)運行只能靠出口閥調(diào)節(jié)流量，浪費許多電能。通過核算將水泵葉輪進行切削，使水泵揚程及流量與實際需要相匹配。

該站所需水泵參數(shù)為：流量為80 m3/h，揚程為35 m，原來泵葉輪直徑為Φ225，若同時滿足工藝需要的流量為80 m3/h，揚程為35 m，則切削后的葉輪直徑應為169 mm，取整數(shù)為170 mm。改造后經(jīng)過運行達到預期目的，改造后可節(jié)約電費3.4萬元/a。

2.6 變頻調(diào)節(jié)

2高溫有2臺凝結(jié)水泵，設計流量為68 m3/h，電機功率為22 kW。按照工藝要求50 m3凝結(jié)水罐液位高時應增大凝結(jié)水泵送水量，液位低時則減少送水量。要使泵滿負荷運行，可能出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，因此要限制泵的流量。而限制出口閥又會造成出口壓力升高，使泵長期保持在0.70~0.80 MPa間運行，導致機封頻繁損壞，并產(chǎn)生較大能耗。正常運行時泵的出口壓力為0.70~0.80 MPa。但周一至周五的7：30~8：30、13：30~14：30，泵的出囗壓力可以控制在0.5 MPa左右，此運行可達到7個月/a。

為解決凝結(jié)水泵的高能耗和高損耗，在2臺冷凝水泵上安裝ABB變頻器［6］，對冷凝水泵進行調(diào)速控制，使控制更加精確。改造后節(jié)電3.4萬元/a，同時也節(jié)約了設備維修費用。

3 結(jié)束語

經(jīng)過改造，通過優(yōu)化供熱網(wǎng)絡、優(yōu)化熱源介質(zhì)、優(yōu)化設備性能、優(yōu)化控制等多種方式聯(lián)動，實現(xiàn)了節(jié)能降耗，效果明顯。