【正文】 窄點溫度卻是 375通過上圖中總綜合曲線可以清楚看出：低于窄點溫度處尚有多余的工藝過程熱量可利用，就可把空氣預熱到 375燃料耗量降到 1379kW,進一步降低了 6%的燃料消耗。 應注意的是：加熱爐效率是不可能等于 100%的，之所以出現(xiàn)前面的結(jié)果是因為：空氣預熱的一部分熱量是由工藝過程物流提供的。而發(fā)展的窄點技術(shù)中，則推薦相反的方法，減少易導致結(jié)垢換熱器的傳熱面積，而增大其下游的不易結(jié)垢的傳熱面積。換 1總傳熱系數(shù)是 120W/，操作 6個月后降至 81W/。所以不管有無結(jié)垢，物流 3的終溫必須是17 ℃ 。裝置能耗在運轉(zhuǎn)期間維持在 1850kW。另一個可能方案是在換 1后增設一臺加熱器，但這樣不僅設備利用率低，而且還增加了能耗。在換熱網(wǎng)絡不同換熱器中增加面積的成本效益是不同的。 （ 3）設計安全系數(shù)過大往往會進一步導致結(jié)垢。 （ 4）結(jié)垢后往往在裝置繼續(xù)操作的同時，必須把換熱器切除負荷進行清洗，這時設備沒有被利用。因此推薦的方案是加大不結(jié)垢的換 3面積。換 3增加的面積比原方案少 30%，該方案的另一優(yōu)點是：加大換 3換熱量后，換 1負荷降低，換 2負荷增大而使物流 4的加熱器負荷下降，從而減少熱公用工程量 15%。4． 8 用于裝置改造 裝置改造有它的特殊性，與新設計有較大的不同。操作參數(shù)的改變很多，如反應器的轉(zhuǎn)化深度，蒸發(fā)段數(shù)及壓力溫度、分餾塔壓力及回流比、中段回流流率及返塔溫度、進料汽化壓力等。 簡單地講，就是盡量提高熱流溫度，盡量降低冷流溫度。對裝置換熱網(wǎng)絡進行改造是因為，一是許多物流跨越了窄點造成冷熱公用工程目標較大，另一個是有許多物流錯流換熱，造成傳熱面積較大。目前換熱網(wǎng)絡處于 X點，即這時的能量目標比優(yōu)化點 B大，而且傳熱面積也很大，即以 X的傳熱面積應該達到 A的能量目標。即增加一定的傳熱面積，而使能量目標降低。4． 9 全廠性能量組合設計 某個裝置的優(yōu)化與多裝置相互之間及其系統(tǒng)的大優(yōu)化有很大的不同，系統(tǒng)越復雜越大，系統(tǒng)優(yōu)化的潛力就越大，因為這是優(yōu)化匹配的機會大大增加了。 可以將準備進行系統(tǒng)優(yōu)化體系內(nèi)的所有單元的各自總綜合曲線集合畫成一條全局綜合曲線，可以方便地選擇合適的公用工程方案或改造方案。按照傳統(tǒng)的方法是增加公用工程系統(tǒng)能力，使用窄點技術(shù)優(yōu)化方法后，通過對有關工藝裝置參數(shù)的調(diào)整，利用系統(tǒng)本需冷卻的余熱產(chǎn)生達 120t/h的低壓蒸汽，而同時又可滿足加熱需求。之一，熱源曲線向下平移窄點溫差的二分之一。相加合并成全局熱源綜合曲線、全局熱阱綜合曲線。因此應首先產(chǎn)媒介物流）。因此應首先使用的媒介物流）。若需外部，所以工藝物流產(chǎn)生的中壓蒸汽不夠。段熱量則由加熱爐提供。其中解吸塔底重沸物流由。源。所產(chǎn)的飽和蒸汽中，其中器和二中蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生飽和蒸汽。在內(nèi)取熱器中過熱。從總綜合曲線上初看，似乎現(xiàn)狀換熱網(wǎng)絡的安排是合理的。但從窄點溫差與平均傳熱溫差這兩個反映投資與節(jié)能的指標來看，此但從窄點溫差與平均傳熱溫差這兩個反映投資與節(jié)能的指標來看，此換熱網(wǎng)絡是不經(jīng)濟的。已經(jīng)知道：對大型石化裝置使用窄點優(yōu)化分析后，窄點溫差一般在后，窄點溫差一般在 18~25℃, 平均傳熱溫差為平均傳熱溫差為 35~40℃ 。現(xiàn)狀換熱網(wǎng)絡的這兩項指標明顯太大，存在較大的節(jié)能潛力。 分餾與吸收穩(wěn)定換熱物流的現(xiàn)狀總綜合曲線分餾與吸收穩(wěn)定換熱物流的現(xiàn)狀總綜合曲線 如果直接用換熱網(wǎng)絡合成優(yōu)化的方法，由于涉及如果直接用換熱網(wǎng)絡合成優(yōu)化的方法，由于涉及 2個換熱網(wǎng)絡的個換熱網(wǎng)絡的 20多條多條物流，可能需要幾天甚至更長時間才能確定方案，而通過窄點的計算結(jié)果，物流，可能需要幾天甚至更長時間才能確定方案，而通過窄點的計算結(jié)果，所需要時間不超過半天。 改造方案改造方案 1多產(chǎn)中壓蒸汽多產(chǎn)中壓蒸汽 窄點溫差降到窄點溫差降到 ℃℃ ,窄點溫度為窄點溫度為 ℃℃ ,平均傳熱溫差為平均傳熱溫差為 43℃℃ （不包括冷卻（不包括冷卻范圍），冷公用工程目標降至范圍），冷公用工程目標降至 ，降低率為，降低率為 % 。多產(chǎn)中壓蒸汽 ，增加了，增加了 % 。可以分餾與吸收穩(wěn)定的換熱網(wǎng)絡改進后的總綜合曲線與現(xiàn)狀對比見下圖?？闯觯焊倪M后，傳熱溫差明顯降低，產(chǎn)汽量增大，冷卻負荷減少。標油。以多產(chǎn)中壓蒸汽方案為基礎，保持冷卻目標不變。共產(chǎn)生（不包括冷卻與外取熱器）。 由于窄點溫度上移，故將解吸塔底重沸器熱量由于窄點溫度上移，故將解吸塔底重沸器熱量 8398KW ，原由，原由 ()供供給，現(xiàn)改由過程物流供給。故可少用 。 此方案與多產(chǎn)中壓蒸汽的改進方案相此方案與多產(chǎn)中壓蒸汽的改進方案相比，可進一步年節(jié)能比，可進一步年節(jié)能 5460噸標油。 5. 能量平衡 企業(yè)開展能量平衡的主要目的 （ 6)能量平衡最好由企業(yè)自身來搞，培養(yǎng)出能搞清能量的來龍去脈的隊伍，便于開展經(jīng)常性的節(jié)能工作，容易使節(jié)能管理工作落到實處。測試計算反映測試狀況下的能耗水平，而統(tǒng)計計算反映實際平均水平。 （ 1）測算結(jié)合，以測為主 對企業(yè)進行能量平衡主要靠測試，必須以測為主，不能以計算代替測試。因此在制定能量平衡工作大綱時，必須充分考慮可測量性的問題。尤其對重點參數(shù)，還應采用多種估算方法進行校核性結(jié)算，以提高數(shù)據(jù)的準確性、可靠性。 （ 2）先易后難，掌握步驟 企業(yè)能量平衡工作涉及面寬，設備與裝置多樣。因此開展能平工作時，應先從簡單設備和裝置開始，掌握原則， “ 練好兵 ” 。如對鍋爐，規(guī)定必須同時使用正反平衡法，且正平衡法為主，反平衡法為校核方法。 在實際能量平衡測試中，對一般用能較少設備，可只進行正平衡測試。但應特別注意的問題是：測試應選在正常生產(chǎn)運行，原料與產(chǎn)品性質(zhì)、產(chǎn)品方案及操作參數(shù)有代表性的條件下進行。 全企業(yè)能量平衡測試完成后，再進行數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)一計算，以避免先后計算口徑的不一致。 （ 1）組織準備工作 開展培訓教育工作，建立企業(yè)能量平衡工作領導小組（全面組織、協(xié)調(diào)，合理安排生產(chǎn)，推進實施能量平衡結(jié)果后的成果實施）、工作小組（實施機構(gòu)）和有關專業(yè)測試小組，明確職責。 做好計量準備工作，配備、完善（校核）測試儀器，以及現(xiàn)場采樣點、測試點的準備。有關基準（基準溫度）、數(shù)據(jù)單位（包括絕壓、表壓）的統(tǒng)一、能量平衡采用的計算公式的確定。企業(yè)能量平衡中的體系可以劃分為設備能量平衡體系、主要生產(chǎn)車間（工藝裝置）能量平衡體系、企業(yè)能量平衡體系。體系的邊界必須明確，并且符合能量平衡工作目標的要求，使測試方便。計算方法需首先確定，是因為不同的計算方法需要的測試數(shù)據(jù)不同。首先消除被測設備體系的明顯缺陷（操作及管理上的缺陷、設備本體、監(jiān)控儀表、輔助設施的缺陷，是否存在明顯的偶然性能源浪費現(xiàn)象）； 根據(jù)設備測試計算表，制作原始記錄表，包括測試時間、地點、環(huán)境狀態(tài)、設備名稱、型號、測點位置、測試儀表、采集次數(shù)、時間間隔、樣品編號、生產(chǎn)產(chǎn)品的名稱及性能參數(shù)、測試人及記錄人等。還必須保證測試記錄與現(xiàn)場分析相結(jié)合，及時發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的不合理性，進行調(diào)整和補救測試。(4) 能量平衡數(shù)據(jù)的整理與計算有時靠某一單獨設備或裝置的數(shù)據(jù)還不行，必須與其它相連的設備或裝置相聯(lián)系。分析各設備、裝置或全廠用能的合理性，以及產(chǎn)生不合理用能的原因。改進不合理用能是企業(yè)能量平衡的最終目的，因此必須根據(jù)企業(yè)不合理用能現(xiàn)象及原因，有針對性地提出改進和改造的方法與措施。、新設備 熱泵 燃氣輪機 低溫余熱的回收與利用 變頻調(diào)速 發(fā)生高壓蒸汽 運行中的節(jié)能問題6． 1 熱泵吸收式熱泵有二種形式，第一種需要較高溫位的低溫熱，溫度約為（ 120~130℃ ）的低溫熱溫度升高 30℃ 左右，這種熱泵一般對煉油廠不合適。第二種方式是不需較高溫位的低溫熱，僅耗少量的泵功，就可使70~90℃ ，這種方式一般稱為吸收式變熱器（absorption heat transformer)，應是在煉油廠非常實用的一種節(jié)能措施。 C— 冷凝器 G— 發(fā)生器 P P2— 液泵 工作原理 制冷劑和吸收劑組成的工質(zhì)對作為運行工質(zhì)，其工作原理是：在發(fā)生器中，制冷劑工質(zhì)吸收溫度為 T1（如 70~100）的低溫熱 QG，蒸發(fā)形成壓力較高的飽和蒸氣，蒸汽在換熱器 H2中預冷降溫后，流入冷凝器 C并在此冷凝，在環(huán)境溫度 T0下向環(huán)境放出品位更低的熱量 QC?！?這種循環(huán)方式的結(jié)果是僅耗費了很少的液泵泵功，就能將低品位的熱量 QG+QE轉(zhuǎn)化成一部分接近環(huán)境溫度的熱量 QC，和另一部分有用的中品位熱量 QA。進展與結(jié)果 目前，變熱器還處于研究階段，據(jù)報導德國已有樣機運行。常規(guī)的吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)對是氨水溶液和溴化鋰水溶液，但在變熱器中，若采用氨水溶液，由于溫度較高，易造成系統(tǒng)內(nèi)的壓力過高；若采用溴化鋰水溶液，則在流體經(jīng)換熱器 H1時，易結(jié)晶而堵塞管路。吸收式變熱器的性能系數(shù)為 ，即可將 100份的低品位熱量轉(zhuǎn)化為 40份的中品位熱量。操作性能參數(shù) COP為 ，供熱規(guī)模為 6270kW時，總投資 820萬元 (2023年 )。6． 2 燃氣輪機 燃氣輪機的工作原理：壓氣機（壓縮機，在燃機的前部）連續(xù)地從大氣中吸入空氣并將其壓縮，壓縮后的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃料，成為高溫燃氣進入透平中膨脹作功，推動透平葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn)，加熱后的高溫燃氣作功能力顯著提高，因而透平在帶動壓氣機的同時，尚有余功作為燃氣輪機的輸出機械功。 為 了提高燃氣 輪 機效率，人 們 不斷地提高溫比，同 時 配合提高 壓 比。 幾種循環(huán)方式供電效率的比較石化工業(yè)應用方案 由于石化工業(yè)大部分的工藝加熱溫度在 200~400℃ ，而燃氣輪機的排氣溫度在 400~600℃ ，加之石化企業(yè)有大量的氣體燃料，是燃氣輪機理想的燃料，因此將燃氣輪機與工藝加熱爐結(jié)合起來，先利用高品位的熱量做功，再利用較高溫度的熱量供熱，就組成了一種典型的能量逐級系統(tǒng)，多耗燃料的供電效率在 80%以上。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全部所需的產(chǎn)。（目前電和熱，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。廠中還裝有六臺機組）。發(fā)電機組。家。實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，已投產(chǎn)。年投產(chǎn)。燃機排出的煙氣含氧的燃氣輪機聯(lián)合。燃氣的蒸汽。收投資。其中一個廠的設計能耗為 688kg標油 /噸氨。 乙烯裝置裂解爐與燃氣輪機聯(lián)合后，節(jié)能率 15%。這種方式，比空氣壓縮機用汽輪機來帶動使總的燃料消耗降低 10%以上。6． 3 低溫余熱的回收與利用 石化工業(yè)有大量的低溫余熱（一般指熱源溫度在 150C以下），低溫余熱回收和利用的好壞也標志著一個企業(yè)的用能水平，故它始終是困擾節(jié)能工作的一個問題。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：有些企業(yè)在確定低溫余熱利用方案時，低溫余熱的價格確定不合理；另外有時將回收利用的系統(tǒng)管道投資沒有考慮。 （ 3）低溫余熱的利用應優(yōu)先考慮長周期運行的同級利用（低溫熱量直接代替了原使用的二次能源），如空氣預熱、除鹽水加熱、工藝裝置重沸器熱源、儲罐加熱，其次考慮全年中部分時間利用的同級利用，如采暖，最后才考慮升級利用，即熱泵、制冷、發(fā)電。目前國內(nèi)低溫熱擴容發(fā)電投用的企業(yè)有長嶺和錦西煉廠。共回收 4100萬 kcal/h,長年同級利用的有氣體分餾裝置重沸器熱源 2023萬 kcal/h,除鹽水 800萬 kcal/h,儲罐加熱 320~400萬 kcal/h,全年中部分時間用的為冬季采暖 900萬 kcal/h。隨著油品質(zhì)量的進一步提高，加氫過程越來越多，產(chǎn)生的較高壓力的低溫余熱也越來越多，其高壓低溫余熱的回收和利用將是提高用能水平一個新的課題。 （ 3）煉油廠普遍存在低壓低溫余熱過剩并難以回收利用的問題。仔細分析反應流出物余熱的特點，可以看出：盡管反應流出物壓力高，換熱回收投資大，但由于此股物流流量較大熱量集中，為回收熱量所需的管道投資相對較小，回收利用的總投資不一定大。而某新建 氫裂化裝置為全循環(huán)、熱高壓分離器流程， 80℃ 以上的反應流出物余熱量達 。某加氫裂化反應流出物余熱發(fā)電的探討 選擇的基準價格數(shù)據(jù)為：電 /kWh,除鹽水 14元 /t,冷卻水 /t， 100元 /t。 因此低溫余熱發(fā)電的年總效益為 。 上述 4項相加，年總費用 800萬元。這兩種情況下的回收期均在一般可接受的 5年以內(nèi)，說明采用動力回收方式是經(jīng)濟可行的。 節(jié)能效果 ： 發(fā)電 3500kW并減少風機用電 160kW,節(jié)能量為 1098kg標油 /h,各種消耗折一次能源量為 438kg標油 /h,此方案凈節(jié)能量為 660kg標油 /h，每年節(jié)約標準燃料油 5280噸，節(jié)能效果也是非常顯著的。不同地區(qū)的影響 對不同地區(qū)不同煉油廠來說，所建低溫余熱電站的投資變化不大，但有時效益差別比較大，這是由煉油廠不同的公用工程價格所引起的。有關價格為：電 /kWh,除鹽水 8元 /t,冷卻水 /t， 80元 /t