汽轮发电机组在炼化企业中的应用

2022-09-12

节能降耗工作是体现一个企业管理水平的重要标准。呼石化公司汽轮发电单元以蒸汽系统过剩的中压 (3.5MPa) 蒸汽为动力, 发电的同时, 纯凝工况产生的凝结水经简单处理补充进入除盐水系统。这既减少了蒸汽直排放空造成的能源浪费和噪声污染, 回收的凝结水又节约了除盐水的耗量, 有力的推动了节能节水工作。

1 蒸汽平衡

蒸汽系统在运行中, 为了保证系统的平稳, 常常需要有一部分过剩。汽轮发电机组的应用, 解决了剩余蒸汽的合理去向, 通过其运行负荷的调整, 又很好的解决了蒸汽平衡问题。呼石化汽轮发电机组是由青岛捷能公司生产的型号为C15-3.43/1.1/ (0.294) 型抽凝机组, 一台QF-J6-2型发电机, 一台JL-12C型励磁装置等组成, 额定功率15MW。做功后的乏汽, 以抽汽工况产生低压 (1.0MPa) 蒸汽, 或者以纯凝工况经空冷岛产生凝结水。汽轮机运转时吃汽量在25-55t/h范围调节, 两台汽轮机可调总量为110t/h, 遇到紧急情况时可停机优先保证生产装置用汽。配合2台75t/h的燃气锅炉, 可以面对更多的生产装置工况调整, 在更大范围调整系统中、低压蒸汽的平衡, 满足生产的需要。

2 节能节水

夏季工况, 炼化企业在生产过程中产生的蒸汽, 除正常的生产需要外, 即使在锅炉不运行时, 也常会有过剩的蒸汽。蒸汽作为高品质能源, 如果直接排掉, 是一种巨大的浪费。汽轮发电机组以这部分蒸汽为动力, 平均发电量约为7.6MW, 约占公司正常运行电耗的18%, 极大的减轻了公司能耗。纯凝工况产生的凝结水亦是一种对水资源的回收, 配合板式换热器, 还能回收其中的低位热能。以下是2014年汽轮机组的运行情况统计, 其中七月份为停工小修, 故发电量偏少。

从上表可以看出, 汽轮发电机组年累积发电67044×103度, 年累积回收高品质凝结水360869吨, 节能节水效果明显。

3 系统优点

汽轮发电机组的应用, 作为一种供热、供电的集成供能技术, 可独立运行或多台并联运行, 系统灵活可靠, 增加了企业蒸汽系统平稳运行的可靠度。从能源利用的角度看, 实现能量综合梯级利用, 抽汽工况下做功后的乏汽可以作为低压蒸汽使用, 能量损耗远低于通过减温减压器以注除盐水的方式获得低压蒸汽;提高了一次能源利用效率, 回收能量, 减少了生产过程的能耗, 进而产生经济效益。

4 优化运行

生产过程中产生的蒸汽, 在锅炉不运行时, 过剩量往往出现不满足汽轮发电机运行最小负荷 (25t/h) 的情况。作为生产协调部门, 通常可以分以下几种情况对生产系统进行整体的优化平衡:a.经核算燃料气系统过剩量接近燃气锅炉最小负荷的燃料气用量 (700Nm3/h) , 宜开一台燃气锅炉发汽 (22t/h) 、一台汽轮发电机组发电, 兼顾燃料气系统、蒸汽系统的平衡;b.仅蒸汽略有过剩, 适当调整上下游生产装置尤其是产汽耗汽装置的处理量, 兼顾物料平衡、蒸汽平衡;c.局部调整某些低压蒸汽伴热系统的投用量, 以便回收凝结水, 杜绝过剩蒸汽直接放空。

蒸汽发电机组配合燃气锅炉的使用, 形成燃气热、电联供系统, 使其具有更广泛的应用形式。从管理角度实现系统优化运行时, 可充分利用峰谷电价差来调节供能, 在电网峰价供电时段, 联供系统自行燃气发电供电, 在电价谷价供电时段, 联供系统用电网供电, 实现对大电网移峰填谷、提高供电能效。综合考虑能源价格, 实现能源利用效率高, 运行成本费低为优化组合供能条件, 节能的同时, 带来可观的经济效益。

5 环境效益

企业一次能源利用效率的提高, 对节能减排产生的环境效益显著。燃气热、电联供是国家政策法规鼓励推广的一种综合供能方式, 是企业实现社会价值的重要举措。从市电供能的角度看, 有利于降低了炼化企业对市政电网的需求负荷, 进而减轻区域热电厂的规模和运行负荷, 便于区域统筹规划, 产生环境效益。从国家能源调配角度看, 城市电网供电负荷的峰值通常出现在每年的夏季7-8月, 电负荷谷值一般在冬季12-1月;而城市天然气供燃气的负荷峰值通常出现在每年的12-1月, 燃气负荷谷值一般在夏季7-8月。蒸汽发电机组配合燃气锅炉的使用, 在全年用天然气量最小时段 (7-8月) 正好对应着用电负荷最大时段, 有利于市政天然气管网和电网二者的负荷峰谷互补, 有利于城市供电供气系统稳定、安全、高效、节能运行。

摘要：本文阐述了汽轮发电机组在炼化企业蒸汽系统平衡中的应用, 以过剩蒸汽发电的同时, 又回收了其中的凝结水, 在节能、节水、经济角度效果明显。

关键词：汽轮发电,节能,节水