第四净化厂供热系统节能优化及探讨

乔治冯燕林王军虎冯燕军(．长庆油田分公司第一采气厂， 陕西 靖边 78500；

2．长庆油田分公司第一采气厂， 陕西 志丹 717500； 3．长庆油田分公司第一采油厂， 陕西 延安)

第四净化厂供热系统节能优化及探讨

乔治1冯燕林2王军虎1冯燕军3(1．长庆油田分公司第一采气厂， 陕西 靖边 718500；

2．长庆油田分公司第一采气厂， 陕西 志丹 717500； 3．长庆油田分公司第一采油厂， 陕西 延安)

以导热油为热媒的供热系统，由于其操作简单、运行平稳安全等优点逐渐在石油化工领域得到推广及应用；而如何在使用过程中尽可能的降低能耗，优化使用效率就成为当务之急。本文通过对导热油供热系统不同工况下用热量核算，为供热系统降低能耗提供优化方案。

导热油;能耗;优化

1 供热系统用热量核算及节能方案

(1)净化装置区用热量核算 在2015年1月至6月某净化装置运行中，将再生塔重沸器导热油进口温度控制在170℃，导热油出口温度控制在150℃．再生塔重沸器导热油循环量会根据再生塔塔顶温度变化而变化，而再生塔塔顶温度会根据净化装置不同处理气量大小而变化。跟据比热容、流量计算公式 ，可计算流体的质量。以6月份平均每日处理气量350m3，再生塔重沸器导热油循环量485m3/h为例，计算可得净化装置平均每日吸收热量：

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

(2)蒸汽发生器用热量核算 在冬季运行中因为环境温度较低，导热油热量损失较大，蒸汽发生器导热油进口温度相较夏季运行时偏低。冬夏两季运行时，控制蒸汽发生器进口导热油流量为30m3/h，冬季运行中导热油进口温度155℃，导热油出口温度130℃，夏季运行中导热油进口温度170℃，导热油出口温度130℃。根据公式计算可得冬季运行中蒸汽发生器平均每日吸收热量：Q=2．67×0．868×30×24×106×（155-130）=15MJ

同理可得夏季运行中蒸汽发生器每日吸收热量：Q=31MJ。因为蒸汽发生器平均每日吸收热量较小，并且波动较小，取用热量20MJ计算。

(3)甲醇回收装置用热量核算 甲醇回收装置进料换热器前原料水温度20℃，进料换热器原料水换热后温度97℃．含醇污水比热容4．2J/g℃，含醇污水密度1g/cm³。

因为提馏塔重沸器吸收热量较小，含醇污水每日处理量取100m3/d：Q=4．2×1×100×106×（97-20）=32．34MJ

(4)导热油炉供热量核算 单台导热油炉进口平均温度：150℃，单台导热油炉出口平均温度：175℃，单台导热油循环量：450m3/h

根据公式计算单台导热油炉满负荷运转每日产生的热量：Q=2．67×0．868×450×24×106×（175-150）=625．74MJ，即：单台导热油炉满负荷运转每日产生的热量：625．74MJ

根据以上供热设备及用热设备核算，得出以下结论：

①单套净化装置天然气处理量在200-300m3/d，启用单台导热油炉，单台导热油炉负荷在80%即可满足用热需求。②单套净化装置天然气处理量在300-400m3/d，启用2台导热油炉，每台导热油炉负荷在50%可满足用热需求。③两套净化装置天然气处理量在400-600m3/d，启用3台导热油炉，每台导热油炉负荷在60%可满足用热需求。

2 实际运行状况

2014年11月-2015年3月冬季生产中，净化装置日平均处理气量在400-500×104m3/d，我厂共启用3台导热油炉，3台热媒循环泵，在实际运行中满足了下游用热设备的正常生产。2015年夏季生产中，在甲醇回收装置停用、净化装置处理气量在200-300×104m3/d前提下，经计算启用1台导热油炉，1台热媒循环泵能够满足下游用热需求。故我厂于2015年6月1日至6月15日，对供热系统启用单台导热油炉、单台热媒循环泵进行试运行。

导热油炉入口冷油温度、出口热油温度、导热油循环量、蒸汽发生器蒸汽温度、蒸汽发生器冷热油温差、油水换热器换热温度及再生塔塔顶酸气出口温度均波动较小，在设计参数范围内。导热油供热系统运行平稳，说明单台导热油炉单台热媒循环泵在实际运行中能满足下游用热需求，保证我厂正常生产运行。

我厂于2015年6月16日至2015年8月31日夏季生产中，正式投运单台导热油炉，单台热媒循环泵。通过2015年运行数据得出：导热油供热系统不同工况下用热量核算所得结论合理，可作为实际供热设备调整依据。

3 节能效果分析

(1)燃料气计算：根据数据得出冬季启运3台导热油炉运行过程中，月平均燃料气消耗量为129．9620×104m3；夏季单台导热油炉运行，月平均燃料气消耗量为64．8027×104m3。夏季生产中月节约燃气量计算：

(2)电量计算：每台导热油炉功率为10MW，热媒循环泵功率为160kW，夏季月平均节电量计算：

经计算得出：供热系统夏季单台导热油炉、单台热媒循环泵运行时，平均每月节约燃料气65．1593×104m3，节约电量15．03×104kWh。

实际生产中在夏季甲醇回收装置停运，净化装置投运单套的前提下，使用1台导热油炉，1台热媒循环泵能够满足下游用热需求，大大降低能耗成本，达到了“降本增效”的目的。

4 结语

通过对不同工况下供热系统用热量核算及实际运行状况分析，得出以下结论：①单套净化装置天然气处理量在200-300m3/d，启用单台导热油炉，单台导热油炉负荷在80%以上可满足用热需求。②单套净化装置天然气处理量在300-400m3/d，启用2台导热油炉，每台导热油炉负荷在50%以上满足用热需求。③两套净化装置天然气处理量在400-600m3/ d，启用3台导热油炉，每台导热油炉负荷在60%以上满足用热需求。