第四凈化廠供熱系統節能優化及探討

喬治馮燕林王軍虎馮燕軍(．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 靖邊 78500；

2．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 志丹 717500； 3．長慶油田分公司第一采油廠， 陜西 延安)

第四凈化廠供熱系統節能優化及探討

喬治1馮燕林2王軍虎1馮燕軍3(1．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 靖邊 718500；

2．長慶油田分公司第一采氣廠， 陜西 志丹 717500； 3．長慶油田分公司第一采油廠， 陜西 延安)

以導熱油為熱媒的供熱系統，由于其操作簡單、運行平穩安全等優點逐漸在石油化工領域得到推廣及應用；而如何在使用過程中盡可能的降低能耗，優化使用效率就成為當務之急。本文通過對導熱油供熱系統不同工況下用熱量核算，為供熱系統降低能耗提供優化方案。

導熱油;能耗;優化

1 供熱系統用熱量核算及節能方案

(1)凈化裝置區用熱量核算 在2015年1月至6月某凈化裝置運行中，將再生塔重沸器導熱油進口溫度控制在170℃，導熱油出口溫度控制在150℃．再生塔重沸器導熱油循環量會根據再生塔塔頂溫度變化而變化，而再生塔塔頂溫度會根據凈化裝置不同處理氣量大小而變化。跟據比熱容、流量計算公式 ，可計算流體的質量。以6月份平均每日處理氣量350m3，再生塔重沸器導熱油循環量485m3/h為例，計算可得凈化裝置平均每日吸收熱量：

Q=2．67×0．868×485×24×106×(170-150)=539MJ

(2)蒸汽發生器用熱量核算 在冬季運行中因為環境溫度較低，導熱油熱量損失較大，蒸汽發生器導熱油進口溫度相較夏季運行時偏低。冬夏兩季運行時，控制蒸汽發生器進口導熱油流量為30m3/h，冬季運行中導熱油進口溫度155℃，導熱油出口溫度130℃，夏季運行中導熱油進口溫度170℃，導熱油出口溫度130℃。根據公式計算可得冬季運行中蒸汽發生器平均每日吸收熱量：Q=2．67×0．868×30×24×106×（155-130）=15MJ

同理可得夏季運行中蒸汽發生器每日吸收熱量：Q=31MJ。因為蒸汽發生器平均每日吸收熱量較小，并且波動較小，取用熱量20MJ計算。

(3)甲醇回收裝置用熱量核算 甲醇回收裝置進料換熱器前原料水溫度20℃，進料換熱器原料水換熱后溫度97℃．含醇污水比熱容4．2J/g℃，含醇污水密度1g/cm3。

因為提餾塔重沸器吸收熱量較小，含醇污水每日處理量取100m3/d：Q=4．2×1×100×106×（97-20）=32．34MJ

(4)導熱油爐供熱量核算 單臺導熱油爐進口平均溫度：150℃，單臺導熱油爐出口平均溫度：175℃，單臺導熱油循環量：450m3/h

根據公式計算單臺導熱油爐滿負荷運轉每日產生的熱量：Q=2．67×0．868×450×24×106×（175-150）=625．74MJ，即：單臺導熱油爐滿負荷運轉每日產生的熱量：625．74MJ

根據以上供熱設備及用熱設備核算，得出以下結論：

①單套凈化裝置天然氣處理量在200-300m3/d，啟用單臺導熱油爐，單臺導熱油爐負荷在80%即可滿足用熱需求。②單套凈化裝置天然氣處理量在300-400m3/d，啟用2臺導熱油爐，每臺導熱油爐負荷在50%可滿足用熱需求。③兩套凈化裝置天然氣處理量在400-600m3/d，啟用3臺導熱油爐，每臺導熱油爐負荷在60%可滿足用熱需求。

2 實際運行狀況

2014年11月-2015年3月冬季生產中，凈化裝置日平均處理氣量在400-500×104m3/d，我廠共啟用3臺導熱油爐，3臺熱媒循環泵，在實際運行中滿足了下游用熱設備的正常生產。2015年夏季生產中，在甲醇回收裝置停用、凈化裝置處理氣量在200-300×104m3/d前提下，經計算啟用1臺導熱油爐，1臺熱媒循環泵能夠滿足下游用熱需求。故我廠于2015年6月1日至6月15日，對供熱系統啟用單臺導熱油爐、單臺熱媒循環泵進行試運行。

導熱油爐入口冷油溫度、出口熱油溫度、導熱油循環量、蒸汽發生器蒸汽溫度、蒸汽發生器冷熱油溫差、油水換熱器換熱溫度及再生塔塔頂酸氣出口溫度均波動較小，在設計參數范圍內。導熱油供熱系統運行平穩，說明單臺導熱油爐單臺熱媒循環泵在實際運行中能滿足下游用熱需求，保證我廠正常生產運行。

我廠于2015年6月16日至2015年8月31日夏季生產中，正式投運單臺導熱油爐，單臺熱媒循環泵。通過2015年運行數據得出：導熱油供熱系統不同工況下用熱量核算所得結論合理，可作為實際供熱設備調整依據。

3 節能效果分析

(1)燃料氣計算：根據數據得出冬季啟運3臺導熱油爐運行過程中，月平均燃料氣消耗量為129．9620×104m3；夏季單臺導熱油爐運行，月平均燃料氣消耗量為64．8027×104m3。夏季生產中月節約燃氣量計算：

(2)電量計算：每臺導熱油爐功率為10MW，熱媒循環泵功率為160kW，夏季月平均節電量計算：

經計算得出：供熱系統夏季單臺導熱油爐、單臺熱媒循環泵運行時，平均每月節約燃料氣65．1593×104m3，節約電量15．03×104kWh。

實際生產中在夏季甲醇回收裝置停運，凈化裝置投運單套的前提下，使用1臺導熱油爐，1臺熱媒循環泵能夠滿足下游用熱需求，大大降低能耗成本，達到了“降本增效”的目的。

4 結語

通過對不同工況下供熱系統用熱量核算及實際運行狀況分析，得出以下結論：①單套凈化裝置天然氣處理量在200-300m3/d，啟用單臺導熱油爐，單臺導熱油爐負荷在80%以上可滿足用熱需求。②單套凈化裝置天然氣處理量在300-400m3/d，啟用2臺導熱油爐，每臺導熱油爐負荷在50%以上滿足用熱需求。③兩套凈化裝置天然氣處理量在400-600m3/ d，啟用3臺導熱油爐，每臺導熱油爐負荷在60%以上滿足用熱需求。