热电厂用能系统分析与优化
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摘 要：对某石化公司用能系统进行了全面的节能诊断，在此基础上对石化过程用能系统优化方法及其在节能改造中的应用进行研究，针对产汽量不变时的工况，提出了相应的优化方案，这个方案将对该公司的节能改造的实施提供重要的参考价值。
关键词：过程用能系统;途径效率;顶层分析法
中图分类号：TM611 文献标志码：A 文章编号：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
我国过程工业的能源消耗占全国总能耗的一半以上，因此提高过程用能利用效率对降低社会能源消耗有积极促进作用。本论文通过对某石化公司用能系统全面细致的调查，采用顶层分析法，对石化过程用能系统优化方法及其在节能改造中的应用进行研究，分析并计算蒸汽现有做功途径效率，确定转化途径及转化量的排序，在此基础上进行系统节能改造优化方案的研究。这些研究和方案将对该石化公司的节能改造提供重要参考价值。本论文仅以该石化公司的热电厂为案例进行分析。
2 某石化公司用能系统概况
该公司用能系统是大型、复杂的公用工程系统。共有蒸汽动力锅炉21台。其中热电厂6个，系哈尔滨锅炉厂生产的HC-410/100-Ⅱ型锅炉。全公司蒸汽系统发电透平共12台，其中公司热电厂有6台。本论文数据来源于对该公司用能系统进行的全面的节能诊断分析。由于厂子比较多，篇幅有限，在举例计算时，仅以热电厂为例。
3 该石化公司用能系统分析
采用顶层分析法计算蒸汽现有作功途径效率，数据见表1。
由表1可以看出，购电效率（油作燃料）途径效率最高，即如果减少燃油动力锅炉及其透平机组的产汽量和发电量，缺少的发电量以外购电的形式弥补，产生的经济效益最大。
4 用能系统優化方案
本文仅以该公司热电厂用能系统为例进行优化，不涉及具体工艺过程。因此，各工艺过程用蒸汽的数量、等级保持不变。
4.1 调优方案
在热电厂动力锅炉产汽负荷不变（即燃料煤消耗量不变）的情况下，通过调节各燃油动力锅炉、蒸汽发电透平、减温减压器、主蒸汽管线的运行负荷，以达到最大的经济效益。
从前面分析可以得出，公司整个用能系统优化原则为：（1）全公司各过程蒸汽用户所需蒸汽应首先由公司热电厂供给，无法由热电厂供给时，再由各厂燃油动力锅炉供给。（2）保证蒸汽按途径效率高的途径转化。（3）保证系统适当的操作弹性。
按照上述原则，全厂用能系统优化方案如表2所示。
4.2 经济效益评价
方案优化前后引起全用能系统燃料及发电负荷变化如表3及表4所示，由于方案是在热电厂动力锅炉负荷不变情况下的优化结果。因此，燃料煤的用量不变。
由表3可知，用能系统优化后可节约燃油（燃料气）5.25t/h。由表4可知，用能系统优化后少发电5102kWh/h。按燃料油（气）价格1195元/t，电上网价0.1769元/kWh，年操作时间8000小时计，整个用能系统优化的经济效益为4297万元/a。
5 结论
从优化方案的研究中可以得出以下结论：
（1）用热电厂蒸汽替代燃油动力所产蒸汽可产生巨大的经济效益。
（2）蒸汽在转化过程中应尽量按效率高的途径转化。
（3）全公司各过程蒸汽用户所需蒸汽应首先由公司热电厂供给，无法由热电厂供给时，再由各厂燃油动力锅炉供给。
（4）保证系统适当的操作弹性。
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