【正文】 以南方某煉油廠的價格為例進行分析。 另一方面也說明，新建裝置動力回收方案更合理，投資回收期比改造裝置動力回收短 。 投資回收期 ： 低溫發(fā)電的年凈效益為 ，新建和改造裝置動力回收方案的簡單投資回收期分別為 ， 。 低溫余熱電站的有關(guān)消耗及費用如下： 冷卻水 3340t/h,年費用 660萬元； 電站自耗電（包括熱水泵） 200kW,年費用 72萬元； 熱水補充用除鹽水 ,年費用 28萬元； 消耗 ,年費用 40萬元。效益分析 效益 發(fā)電 3500kW,年效益 1260萬元；換熱器代替高壓空冷器后，減少風(fēng)機用電 160kW,年效益 。 投資 ： 以 2023年投資概算價格為基準(zhǔn)，新建加氫裂化裝置回收 41MW低溫位余熱（下稱新建裝置動力回收）和已有裝置改造回收（下稱改造裝置動力回收）兩種方案的動力回收系統(tǒng)工程投資見下表。 從安全角度講：在回收反應(yīng)流出物熱量的過程中，已經(jīng)投用了許多高壓換熱器、高低壓換熱器（如利用高壓分離器氣體熱量直接產(chǎn)生低壓蒸汽）和高壓空冷器，因此也不能認(rèn)為用高低壓換熱器（在回收大量低溫余熱時，一般用水作介質(zhì)，壓力在 以下，故使用高低壓換熱器）代替高壓空冷器就存在安全性的問題。如某 、冷高壓分離器流程，80℃ 以上反應(yīng)流出物余熱量達 。 高壓低溫余熱的利用分析 最近對加氫裂化反應(yīng)流出物采用水?dāng)U容發(fā)電的情況做了探討。 高壓低溫余熱一直沒有回收的原因主要有三個： （ 1）是壓力高，換熱回收投資大； （ 2）由于壓力高，認(rèn)為運行安全性差。 6． 3． 3 高壓低溫余熱的回收利用 前述的低溫余熱利用還僅是在低壓范圍內(nèi)。 由節(jié)能技術(shù)中心組織的某廠 350萬噸 /年處理量的節(jié)能規(guī)劃中，低溫余熱在回收利用后，所剩無幾。6． 3． 2 幾種低壓低溫余熱方式的節(jié)能效果 幾種低溫余熱利用方式的折能系數(shù)（定義為低溫?zé)崂盟娴囊淮文茉戳空嫉蜏責(zé)崃康陌俜直龋┮娤卤恚? 這兩個方面均會導(dǎo)致不合理的方案產(chǎn)生。 6． 3． 1 低溫余熱的回收利用原則 （ 1）首先改進降低工藝用能，優(yōu)化工藝裝置換熱流程，盡量少產(chǎn)低溫余熱； （ 2）低溫余熱的回收和利用必須經(jīng)濟合理、運行可靠。 實際上，國內(nèi)大部分企業(yè)應(yīng)該說，已經(jīng)應(yīng)用了燃氣輪機，即煙機，只不過是分體罷了。 在一個年產(chǎn) 30萬噸合成氨廠，用一臺 10MW燃氣輪機帶動合成氨所需高壓空氣的壓縮機，燃氣輪機排氣引至一段轉(zhuǎn)化爐中作燃燒用空氣，以減少轉(zhuǎn)化爐中的燃料耗量。國內(nèi)其它合成氨廠的能耗在 900 kg標(biāo)油 /噸氨左右。應(yīng)該說：大部分石化企業(yè)已應(yīng)用了燃氣輪機 以天然氣為原料的合成氨廠，一座年產(chǎn) 20萬噸、四座年產(chǎn) 30萬噸的合成氨廠應(yīng)用了燃氣輪機，大大降低了能耗。燃氣輪機的熱效率為輪機的熱效率為 %，加熱爐及余熱鍋爐回收，加熱爐及余熱鍋爐回收 52%,綜合效率綜合效率 %,4年可回年可回收投資。燃機排出的煙氣含氧 15%，溫度溫度 550℃ ，作為加熱爐的燃燒用的空氣，其顯熱相當(dāng)于提供加熱爐，作為加熱爐的燃燒用的空氣，其顯熱相當(dāng)于提供加熱爐 30%的燃的燃料，加熱爐煙氣經(jīng)脫料，加熱爐煙氣經(jīng)脫 Nox 后，在余熱鍋爐中回收后，在余熱鍋爐中回收 13t/h 。日本根岸煉油廠第一套日本根岸煉油廠第一套 600萬噸萬噸 /年常壓蒸餾裝置，加熱爐熱負(fù)荷為年常壓蒸餾裝置，加熱爐熱負(fù)荷為 6600萬萬kcal/h， 1987年和一臺年和一臺 12600kW的燃氣輪機聯(lián)合。廣州分公司，裝有廣州分公司，裝有 2臺臺 WJ6G1燃氣輪機發(fā)電機組，燃用煉油廠干氣，配有余熱燃氣輪機發(fā)電機組，燃用煉油廠干氣，配有余熱鍋爐實現(xiàn)熱電聯(lián)供，于鍋爐實現(xiàn)熱電聯(lián)供，于 1995年投產(chǎn)。廣東湛江東興石化公司，裝有廣東湛江東興石化公司，裝有 6臺臺 WJ6G1燃氣輪機發(fā)電機組，并配有余熱鍋爐燃氣輪機發(fā)電機組，并配有余熱鍋爐實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，已投產(chǎn)。據(jù)據(jù) 1996的資料報道，當(dāng)時全世界采用的資料報道，當(dāng)時全世界采用 Lummus技術(shù)使用燃氣輪機的乙烯裝置共技術(shù)使用燃氣輪機的乙烯裝置共有有 10家。廠中還裝有六臺 WJ6G1發(fā)電機組。（目前可能共裝有五臺可能共裝有五臺 SK15HE機組）。由于該地區(qū)周圍無電網(wǎng)，故以該三臺機組組成的熱電站供應(yīng)全部所需的電和熱，平時投運兩臺機組即可滿足生產(chǎn)用電的需要，另一臺備用。一種 燃氣輪機熱電聯(lián)供的基本方案見下圖：工業(yè)應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用目前我國石化企業(yè)中應(yīng)用燃氣輪機最多的是新疆澤普石油化工廠，裝有三臺目前我國石化企業(yè)中應(yīng)用燃氣輪機最多的是新疆澤普石油化工廠，裝有三臺英國英國 RR公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的 SK15HE燃氣輪機發(fā)電機組，燃用天然氣，單機功率燃氣輪機發(fā)電機組，燃用天然氣，單機功率 ，效率，效率 33%，還有三臺帶煙道補燃器的余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽供熱，于，還有三臺帶煙道補燃器的余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽供熱，于 1989年投年投產(chǎn)。當(dāng)前 t3最高已達 1200~1300℃ ， 簡單 循 環(huán) （無回 熱 ）的壓 比達 15~30，燃氣 輪 機效率最高的已達 40%以上。 壓比和溫比對效率的影響 壓氣機中空氣出口壓力與進口壓力之比稱為壓比 π ，燃燒室出口至透平進口的燃氣溫度稱為燃氣初溫 t3,溫比 τ 為 T3與大氣溫度 T1的比值。一般只有回收的余熱溫度高于 60 ℃ 及可回收的熱負(fù)荷大于 2023kW時才具有經(jīng)濟意義。 燕化 公司 橡膠廠 5000KW降膜吸收式 熱泵 ， 熱 源溫度 為 90℃， 熱泵產(chǎn) 出 熱 水 110℃ 。 國外研究最多的是含有 TFE的工作流體，其中 TFEH20E181溶液和 TFEPyr溶液有較為滿意的效果。）的熱量 QA，吸收器 A中的濃溶液則經(jīng) H1放熱，并與蒸發(fā)器來的流體匯合經(jīng)節(jié)流閥 V降壓重新流入發(fā)生器 G。冷凝后的液體由液泵 P2升壓并經(jīng) H2吸熱形成壓力為 p1,溫度為 T1的過冷液，送入蒸發(fā)器 E，并在這里吸收溫度為 T1的低品位熱量 QE而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的蒸氣流入吸收器 A，而沒有蒸發(fā)的液體則經(jīng)節(jié)流閥 V降壓重新流入發(fā)生器 G，由發(fā)生器 G流出的稀溶液由液泵 P1升壓并經(jīng)換熱器H1預(yù)熱后打入吸收器 A，并在這里吸收由蒸發(fā)器流過來的制冷劑蒸氣，由于吸收劑在吸收制冷劑蒸氣時發(fā)生放熱效應(yīng)，因此在吸收器 A中就放出品位較高的溫度為 T2（如 150~200℃ V— 節(jié)流閥A— 吸收器H H2— 換熱器 E— 蒸發(fā)器 典型的單級吸收式變熱器如下圖所示?！?的低溫?zé)嵘咧?150~200℃ ），使更低溫位（ 20~50已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有些企業(yè)在能量平衡后，只有大堆的表格和數(shù)據(jù)，但分析與措施很少，實際上起不到能量平衡的作用。(6) 提出節(jié)能措施(5) 能量平衡分析 《石油化工能量平衡方法》中規(guī)定，按石化企業(yè)的用能三環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)的匯總和分析，由于這幾年各企業(yè)普遍開展能量平衡的測試較少，相關(guān)指標(biāo)沒有可比性，故可根據(jù)實際情況，采用靈活的匯總方法。數(shù)據(jù)整理過程中，將需要三類數(shù)據(jù)：測試數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、引用數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)應(yīng)相互結(jié)合，保證能量平衡結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。 在最后的測試過程中，應(yīng)統(tǒng)一指揮，分工負(fù)責(zé)，盡量保證測試開始、結(jié)束時間、數(shù)據(jù)記錄時間及間隔的統(tǒng)一。 （ 3） 能量平衡測試實施隨著測試體系的確定，被測設(shè)備、測試項目、測點布置、數(shù)據(jù)采集、計算方法才能確定。也可以根據(jù)能源品種劃分為蒸汽平衡體系、電能平衡體系、燃料平衡體系和水平衡體系等。 人為地單獨劃分出來作為研究分析的對象稱為體系，體系具有一定的空間和邊界。 （ 2）制定能量平衡測試方案 確定加工的原料與產(chǎn)品、處理量，需要遵守的標(biāo)準(zhǔn)和原則，哪些設(shè)備與裝置是需要測試的，測試時間與進度（石化企業(yè)一般能量平衡測試要求在二個月內(nèi)完成），測試體系的劃分， 收集主要耗能設(shè)備的設(shè)計與運行技術(shù)參數(shù)、以及測試統(tǒng)計期（截止到能平結(jié)束，向前追溯一個整年度）的主要產(chǎn)品品種及數(shù)量、能源消耗量。5． 3 能量平衡工作步驟 一般分為以下 6個步驟。而且整個企業(yè)的測試階段不宜拖得太長，以避免測試數(shù)據(jù)與統(tǒng)計數(shù)據(jù)嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。 （ 4）分批測試，統(tǒng)一計算 對于大型復(fù)雜的企業(yè)，在同一個時間對所有設(shè)備和裝置統(tǒng)一測試是不可能的，因此應(yīng)對所有測試設(shè)備分類，按先易后難原則分批測試。需要注意的是：兩種方法的測試條件與結(jié)果的偏差，應(yīng)根據(jù)有關(guān)設(shè)備及其標(biāo)準(zhǔn)作出明確的規(guī)定。 （ 3）正反結(jié)合，抓住重點 對設(shè)備的能量平衡測試原則上應(yīng)同時采用效率直接測定法（正平衡法）與效率間接測定法（反平衡法），并確定其中一種方法為主要方法。簡單的設(shè)備測試的數(shù)據(jù)比較少，容易掌握。 能量平衡測試并不是要對企業(yè)的所有設(shè)備和裝置都完全地進行實測，應(yīng)該選擇主要耗能設(shè)備進行實測，其它則只進行統(tǒng)計計算。對于重點設(shè)備、重點參數(shù)，要采取各種直接或間接的方法盡可能做到實測；而對于一般情況，測試大困難時，則采用根據(jù)日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行推算。 某些設(shè)備或數(shù)據(jù)的可測性是能量平衡現(xiàn)場測試的一大難點。 企業(yè)能量平衡是一項技術(shù)性強、涉及面廣、工作量很大的一項工作，工作周期較長，除了領(lǐng)導(dǎo)重視、技術(shù)力量充足、測試手段完善之外，掌握正確的測試方法非常重要。 5． 2 企業(yè)能量平衡的方法 均采用測試計算與統(tǒng)計計算相結(jié)合的方法。 （ 1)摸清企業(yè)的用能現(xiàn)狀； （ 2)分析企業(yè)及產(chǎn)品的用能水平； （ 3)摸清主要用能設(shè)備和工藝裝置的效率指標(biāo)、企業(yè)的能源利用率、能量利用率； （ 4)查清企業(yè)余熱資源和回收利用情況； （ 5)找出能量損失的原因、潛力，明確節(jié)能途徑，為節(jié)能規(guī)劃和節(jié)能改造提供依據(jù)。噸標(biāo)油。 高壓蒸汽背壓到高壓蒸汽背壓到 ，可凈多發(fā)電，可凈多發(fā)電 3850kW 。故可少用給，現(xiàn)改由過程物流供給。共產(chǎn)生 ，與多產(chǎn)高壓蒸汽，與多產(chǎn)中壓蒸汽改進方案相比，少產(chǎn)中壓蒸汽改進方案相比，少產(chǎn) 。 在分餾與吸收穩(wěn)定的換熱網(wǎng)絡(luò)中（包括外取熱器物流），窄點溫差為在分餾與吸收穩(wěn)定的換熱網(wǎng)絡(luò)中（包括外取熱器物流），窄點溫差為 ℃℃ ,窄點溫度為窄點溫度為158℃℃ ，平均傳熱溫差為，平均傳熱溫差為 45℃℃ （不包括冷卻與外取熱器）。 改造方案改造方案 2發(fā)生高壓蒸汽發(fā)生高壓蒸汽 以多產(chǎn)中壓蒸汽方案為基礎(chǔ)，保持冷卻目標(biāo)不變。 與現(xiàn)狀方案相比，換熱區(qū)傳熱面積增大與現(xiàn)狀方案相比，換熱區(qū)傳熱面積增大 2970m2，投資增大約，投資增大約 300萬元，多萬元，多產(chǎn)的中壓蒸汽年效益約產(chǎn)的中壓蒸汽年效益約 536萬元，增加的投資半年即可收回，萬元，增加的投資半年即可收回， 年節(jié)能量為年節(jié)能量為 4200噸噸標(biāo)油?？梢钥闯觯焊倪M后，傳熱溫差明顯降低，產(chǎn)汽量增大，冷卻負(fù)荷減少。 分餾與吸收穩(wěn)定的換熱網(wǎng)絡(luò)改進后的總綜合曲線與現(xiàn)狀對比見下圖。多產(chǎn)中壓蒸汽。所需要時間不超過半天。的這兩項指標(biāo)明顯太大，存在較大的節(jié)能潛力?，F(xiàn)狀換熱網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)知道：對大型石化裝置使用窄點優(yōu)化分析換熱網(wǎng)絡(luò)是不經(jīng)濟的。從總綜合曲線上初看，似乎現(xiàn)狀換熱網(wǎng)絡(luò)的安排是合理的。 單獨對現(xiàn)狀的分餾與吸收穩(wěn)定換熱網(wǎng)絡(luò)進行窄點計算后，窄點溫單獨對現(xiàn)狀的分餾與吸收穩(wěn)定換熱網(wǎng)絡(luò)進行窄點計算后，窄點溫差為差為 43℃ ，有兩個窄點，窄點溫度分別為，有兩個窄點，窄點溫度分別為 120,277℃ ，不包括冷公用工，不包括冷公用工程的換熱區(qū)（下稱換熱區(qū)）平均傳熱溫差為程的換熱區(qū)（下稱換熱區(qū)）平均傳熱溫差為 ℃ ，冷公用工程為，冷公用工程為。所產(chǎn)的飽和蒸汽中，其中 82t/h在在余熱鍋爐中過熱，另余熱鍋爐中過熱，另 20t/h在內(nèi)取熱器中過熱。 104℃℃ 的除氧水的除氧水 ℃℃ 后，后，與再生煙氣換熱產(chǎn)生飽和蒸汽， 101t/h至外取器、油漿蒸汽發(fā)生至外取器、油漿蒸汽發(fā)生器和二中蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生飽和蒸汽。其中解吸塔底重沸物流由 源?！　　　?．． 10 例題例題 某某 現(xiàn)狀的窄點分析現(xiàn)狀的窄點分析 在現(xiàn)有的換熱網(wǎng)絡(luò)中，使用除氧水在現(xiàn)有的換熱網(wǎng)絡(luò)中，使用除氧水 ，產(chǎn)生，產(chǎn)生 蒸汽蒸汽 102t/h。若需外部提供，則提供提供，則提供 HL段質(zhì)量的中壓蒸汽（段質(zhì)量的中壓蒸汽（ FH＝＝ BD，即，即 FH段由工藝物流段由工藝物流產(chǎn)生的中壓蒸汽提供），產(chǎn)生的中壓蒸汽提供）， KJ段熱量則由加熱爐提供。因此應(yīng)首先使用 AC段熱量的低壓蒸汽，再使用段熱量的低壓蒸汽，再使用 BD段熱量的中壓蒸汽；段熱量的中壓蒸汽；　　　由于　　　由于 AC＞＞ EG，所以產(chǎn)生的低壓蒸汽將有剩余；，所以產(chǎn)生的低壓蒸汽將有剩余；　　　由于　　　由于 BD＜＜ FL，所以工藝物流產(chǎn)生的中壓蒸汽不夠。因此應(yīng)首先產(chǎn) BD段熱量的中壓蒸汽，再產(chǎn)段熱量的中壓蒸汽，再