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摘要：某煉廠通過提高中壓蒸汽壓力、減低低壓蒸汽壓力、提高催化原料殘炭、優化換熱流程、優化塔的工藝參數等措施，停運了運動力站鍋爐，實現了零鍋爐運行。

關鍵詞：提質增效；停運鍋爐；催化；優化節能

某大型煉廠現有20多套主體煉油裝置，自投產以來，通過不斷優化生產技術和管理措施，生產經營取得了良好的效果。目前，煉廠緊盯“管理增效、優化增效、經營增效”三大重點開展提質增效行動，在蒸汽優化方面，專門成立了蒸汽系統優化攻關小組，對蒸汽系統的優化運行工作進行總體部署，優化裝置產汽能力，降低蒸汽消耗量，節能效果明顯，成功地將唯一運行的一臺鍋爐停下來，實現了零鍋爐運行的良好模式。

1蒸汽系統構成

該煉廠動力部設有3臺130t•h-1的鍋爐，和一臺最大耗汽量100t•h-1的汽輪發電機，優化前是一爐一機運行模式，正常生產中鍋爐負荷維持在40~50t•h-1左右。動力站、催化、硫磺回收分別設有減溫減壓器。蒸汽管網分為3個等級，分別是：中壓蒸汽管網，壓力3.5MPa；低壓蒸汽管網，壓力1.0MPa；低低壓蒸汽管網，壓力0.45MPa。中壓蒸汽產汽用汽示意圖見圖1，低壓蒸汽產汽用汽示意圖見圖2，低低壓蒸汽產汽用汽示意圖見圖3。

2蒸汽系統優化節能措施

2.1中壓蒸汽系統的優化節能措施。某煉廠中壓蒸汽主要供各加氫裝置汽輪機、塔底加熱及常減壓裝置爐管注汽使用。對全廠每個汽輪機的進汽量進行統計后發現，在同樣的功率、不同的蒸汽參數下，汽輪機的進汽量不一樣，蒸汽參數越高，蒸汽可利用的能量越大，蒸汽汽輪機的做工能力越強，因此決定將中壓蒸汽壓力盡量控制得高一些，使汽輪機的做工效率更高。與全廠蒸汽用戶對接后，將全廠中壓蒸汽壓力由原來的3.25~3.45MPa，調整到3.47~3.5MPa，中壓蒸汽壓力平均提高了0.22MPa，節約蒸汽用量約8t•h-1，保障了全廠蒸汽更優的工況。為了讓催化能夠多產蒸汽，煉廠決定改變催化原料的性質，通過調整渣油加氫裝置反應器的反應條件，進行催化原料重質化生產，逐步將催化原料的殘炭由5.5%提至6.6%左右，催化裝置可增產中壓蒸汽40t•h-1。柴油加氫、蠟油加氫、渣油加氫裝置通過降低氫油比、降低循環氫壓縮機轉數等措施，可節約中壓蒸汽消耗6.5t•h-1。蠟油加氫裝置通過優化操作，降低了汽提塔的汽提蒸汽量，可降低中壓蒸汽使用量0.5t•h-1。2.2低壓蒸汽系統的優化節能措施。根據凱恩有效能和朗肯循環理論，溫度相同時，高壓蒸汽的㶲比低壓蒸汽的㶲大，降低汽輪機背壓蒸汽的壓力，可以提高汽輪機的熱效率，在輸出功率一定的前提下，可以降低汽輪機的蒸汽消耗量。從提高能效的角度考慮，1.0MPa蒸汽管網的壓力越低，1.0MPa等級的蒸汽透平的汽耗率越低；1.0MPa蒸汽管網壓力越低，單位質量的1.0MPa加熱蒸汽可以提取的過熱和潛熱段能量越大。優化前，公司低壓蒸汽壓力控制在1.0MPa左右，為了達到節能的效果，研究后，決定將低壓蒸汽壓力適當降低，由1.0MPa降低至0.95MPa左右，優化后，汽輪機中壓蒸汽的消耗降低了3t•h-1。經大檢修后，煉廠只有常減壓裝置加熱爐還在燒燃料油，而燃料油系統的運行不僅需要泵來輸送，還需要投用伴熱，大大增加了裝置的電耗與汽耗。為此公司在燃料油系統上做了兩個優化，一是各生產部門排查各自的燃料油系統，將各裝置界區內的燃料油管線處理干凈，停用燃料油伴熱；二是與常減壓裝置溝通，核算完常減壓裝置常壓爐、減壓爐的熱負荷后，停用燃料油系統，同時停掉了整個廠區燃料油系統的伴熱。由于該煉廠位于南方，即使是在冬天最冷的時候氣溫也在零度以上，所以在蒸汽的優化工作中，對輕質油品的伴熱也進行了優化，節約了大量的低壓蒸汽。近期蠟油加氫裝置提至滿負荷運行，裝置組根據當前的運行狀況，對換熱工藝進行了優化，將柴油循環量由120t•h-1提高到128t•h-1，多產低壓蒸汽2t•h-1。2.3低低壓蒸汽系統的優化節能措施。硫磺回收聯合裝置是低低壓蒸汽的用汽大戶，公司對700t•h-1和600t•h-1溶劑再生裝置進行了多次優化，打破工藝包和設計院所提供的運行參數，分階段降低蒸汽耗量。按照設計參數，兩套大溶劑再生裝置的塔底壓力控制在0.12MPa左右，塔底溫度控制在123℃左右，塔頂回流量34~38t•h-1，塔底蒸汽用量為167t•h-1。初期，裝置負荷82%的工況下，所耗蒸汽為144t•h-1，經過一段時間的運行觀察和分析，結合流程模擬軟件，裝置組發現在塔壓和底溫按照設計值運行的情況下，塔頂回流量實際上是偏大的，過多的回流冷液返塔會降低塔壓，導致需要提高蒸汽用量來維持塔壓，最終造成蒸汽的循環浪費。公司決定調整塔內各參數，以降低蒸汽浪費。通過反復研究，逐漸將塔壓降至0.10MPa，底溫控制在121℃左右，并嚴格控制塔頂溫度和酸性氣的抽出閥位。經過優化，在保證貧液產品合格、滿足上游裝置使用的前提下，最終塔底蒸汽用量控制在113t•h-1以下，降低了約31t•h-1的低低壓蒸汽用量。僅此項優化措施，每年可節約蒸汽成本人民幣1700多萬元。目前，兩套大溶劑再生裝置的塔底壓力已經優化為0.08~0.09MPa，底溫120.5℃，回流量優化至10~18t•h-1，蒸汽單耗小于0.09t蒸汽•(t胺液)-1，處于國內領先水平。這些前期的優化措施，提高了全廠蒸汽的富余量，為停運鍋爐作出了積極準備。2.4降低減溫減壓器的損失。蒸汽的減溫減壓會造成蒸汽品質的下降和浪費，是公司希望降低的部分，因此應盡量減少減溫減壓器的運行。公司的中壓蒸汽減到低壓蒸汽裝置中，在催化與動力部分別設有1臺減溫減壓器，優化前，2臺減溫減壓器同時運行，而低壓蒸汽只有十幾噸的缺陷，造成蒸汽品質下降與浪費。優化后，停用動力站的減溫減壓器，由催化裝置來控制低壓蒸汽管網壓力。由于補汽量小，催化減溫減壓器也停用了，只減壓不減溫，直接補進低壓蒸汽管網，大大降低了減溫減壓器帶來的損失。同時停用了專供減溫減壓器降溫的6000V補水泵，降低了大量的電耗。

3停動力站鍋爐運行存在的隱患及對策

在單臺鍋爐的運行模式下，蒸汽管網壓力靠鍋爐和汽輪發電機共同調節，停爐后，在無雨的天氣條件下，蒸汽管網壓力靠汽輪發電機來調節。停爐前，鍋爐運行維持在40t•h-1，汽輪發電機發電用汽量已達80t•h-1；停爐后，汽輪發電機的發電用汽量也有40t•h-1，無雨情況下蒸汽管網只有5~20t•h-1的浮動，用汽輪發電機調節蒸汽壓力，足以滿足生產。3.1雨天工況對蒸汽管網壓力的影響根據以往的生產經驗，暴雨天氣下因降雨量及降雨時間的不同，蒸汽波動會明顯增加，波動范圍通常為0~80t•h-1（包含中壓、低壓、低低壓蒸汽波動）。其中，3.5MPa蒸汽會多消耗18t•h-1，主要是催化等裝置的產汽減少；1.0MPa低壓蒸汽消耗增加40t•h-1，通過催化減溫減壓20t•h-1到低低壓蒸汽管網。0.4MPa低低壓蒸汽消耗增加20t•h-1，主要是催化、異構化等裝置消耗增加。為此，相應的對策有以下幾條：1）蒸汽波動在20~35t•h-1時（汽輪機逐漸失去調節功能），硫磺風機透平30min內切換到2臺電機運行，可節約中壓蒸汽15t•h-1（溶劑再生使用低低壓蒸汽過剩時，優先退出）。2）蒸汽波動在35~65t•h-1時，催化裝置的2臺CO鍋爐增加燃料氣用量，15min內增產中壓蒸汽10t•h-1；重整鍋爐30min內增產中壓蒸汽25t•h-1，并逐步關閉3.5MPa蒸汽界區閥門自保。如果蒸汽壓力仍有不足，儲運罐區15min內關閉加熱蒸汽閥門，減少15t•h-1低壓蒸汽量，同時控制火炬消煙蒸汽、擴散蒸汽閥門的開度不大于30%。3）蒸汽波動在65t•h-1以上時，根據蒸汽缺口，按照芳烴抽提、柴油精制、柴油改質、蠟油加氫的順序依次緊急停工處理。3.2催化停工對蒸汽管網壓力的影響催化裂化裝置是公司的產汽大戶，公司所產的中壓蒸汽在610t•h-1左右，其中430t•h-1的中壓蒸汽由催化裂化裝置產出，動力部單臺鍋爐的產汽量最大只有145t•h-1，所以在催化緊急停工的工況下，鍋爐是否停運對整個蒸汽管網來說意義不大。對策：此時中壓蒸汽系統管網的產汽量為45t•h-1，為了保證常減壓裝置不停工，需要芳烴抽提、氣分、MTBE、汽油加氫、汽油醚化、渣油加氫、蠟油加氫、柴油加氫、柴油改質、石腦油加氫、硫磺、重整等裝置緊急停工。

4結論

通過實施提高中壓蒸汽壓力、降低低壓蒸汽壓力、提高催化原料殘炭、優化換熱流程、優化塔的工藝參數等措施，共節約用汽60t•h-1左右，成功將唯一運行的1臺鍋爐停運下來，實現了煉油廠的零鍋爐運行，為公司“提質增效”專項行動打下了良好的開端。

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作者:支雅如 單位:中國石油廣西石化公司