優(yōu)化主風(fēng)機(jī)組的汽輪機(jī)發(fā)電

胡海蘭　楊芳（蘭州石化公司研究院）

優(yōu)化主風(fēng)機(jī)組的汽輪機(jī)發(fā)電

胡海蘭楊芳（蘭州石化公司研究院）

某石化公司煉油廠300×104t/a重油催化裂化裝置1#主風(fēng)四機(jī)組系統(tǒng)為主要能量回收系統(tǒng)。根據(jù)催化裝置全流程Petrosim模型分析計(jì)算，四機(jī)組功率不匹配，汽輪機(jī)存在增加蒸汽用量、提高裝置發(fā)電量的潛力。試驗(yàn)表明，緩慢增大1#主風(fēng)機(jī)組汽輪機(jī)用汽量至設(shè)計(jì)負(fù)荷最大用汽量160t/h（增長幅度為3t/h），并確保1#主風(fēng)機(jī)組未出現(xiàn)波動(dòng)、軸溫上漲現(xiàn)象，可提高此裝置1#主風(fēng)機(jī)組發(fā)電量約1000kWh，每年可為公司節(jié)約0.284×104t標(biāo)煤，增加收入467.72萬元。

煉油廠重油催化裂化四機(jī)組發(fā)電量節(jié)能

引言

某石化公司300×104t/a重油催化裂化裝置1#主風(fēng)四機(jī)組系統(tǒng)為主要能量回收系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)總功率為：煙機(jī)32500kW，主風(fēng)機(jī)31015kW，汽輪機(jī)16300kW，發(fā)電機(jī)22000kW，是目前亞洲功率最大的四機(jī)組之一。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，四機(jī)組汽輪機(jī)使用裝置自產(chǎn)6.4MPa次高壓蒸汽，煙機(jī)采用再生煙氣共同作為動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)主風(fēng)機(jī)做功，為再生器的再生提供氧氣，過剩和不足的功分別由電動(dòng)機(jī)發(fā)電和用電來平衡負(fù)荷。

300×104t/a重催裝置1#主風(fēng)四機(jī)組2009年發(fā)電量維持在5000kW左右。但鍋爐出口6.0MPa蒸汽至裝置氣壓機(jī)組汽輪機(jī)與主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)總流量低于2個(gè)汽輪機(jī)組蒸汽用量之和；且公用工程能量優(yōu)化項(xiàng)目外方專家現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，裝置主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)主氣門開度只有50%左右時(shí)用氣量不應(yīng)達(dá)到160t/h的設(shè)計(jì)最大負(fù)荷；在利用催化裝置Petrosim全流程模型模擬時(shí)，四機(jī)組也存在功率不匹配的問題（主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)用汽量偏高）；計(jì)量部對(duì)主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)用汽量表進(jìn)行檢查時(shí)，也發(fā)現(xiàn)其流量量程與維修公司設(shè)計(jì)計(jì)算書不一致，且其壓力單位兆帕和千帕在加法運(yùn)算中混用。針對(duì)上述問題，利用2010年6月裝置大檢修的機(jī)會(huì)，實(shí)施了“提高300×104t/a重催裝置1#機(jī)組發(fā)電量”的能量優(yōu)化項(xiàng)目。

根據(jù)催化裝置全流程Petrosim模型分析計(jì)算，四機(jī)組功率不匹配，汽輪機(jī)存在增加蒸汽用量、提高裝置發(fā)電量的潛力。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)300× 104t/a重催裝置1#主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)調(diào)速器開度58%仍有增加發(fā)電量的機(jī)會(huì)。

1　實(shí)施方案

為考察操作調(diào)整后1#主風(fēng)機(jī)組正常負(fù)荷下最大發(fā)電量、1#主風(fēng)機(jī)組達(dá)到最大發(fā)電量后裝置能耗變化，以及在最大發(fā)電量下機(jī)組運(yùn)行情況是否平穩(wěn)，實(shí)施了以下方案：

1）大檢修期間校正鍋爐出口6.0MPa蒸汽流量表，氣壓機(jī)組汽輪機(jī)入口、1#主風(fēng)機(jī)組汽輪機(jī)入口蒸汽流量表，確認(rèn)其真實(shí)準(zhǔn)確。

2）調(diào)整裝置產(chǎn)汽量至最大負(fù)荷，保證1#主風(fēng)機(jī)組汽輪機(jī)提高用汽量后，產(chǎn)汽量仍滿足機(jī)組需求，次高壓蒸汽壓力維持在5.95～6.0MPa。

3）協(xié)調(diào)保證低壓汽壓力0.8～0.85MPa。

4）聯(lián)系動(dòng)力廠1#中央變電所，留有20000kW負(fù)荷余量，以確保在1#主風(fēng)機(jī)組載荷發(fā)生波動(dòng)后，有余量由發(fā)電轉(zhuǎn)為用電；或者是在1#主風(fēng)機(jī)組跳閘后，能夠迅速啟動(dòng)2#主風(fēng)機(jī)組確保裝置及時(shí)開工。

5）在1#主風(fēng)機(jī)組運(yùn)行正常情況下，緩慢開大煙機(jī)入口高溫調(diào)節(jié)碟閥，再生器壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)雙動(dòng)滑閥開度在1%～1.5%之間，并確保1#主風(fēng)機(jī)組未出現(xiàn)振動(dòng)波動(dòng)、軸溫大幅度上漲現(xiàn)象。

6）緩慢增大1#主風(fēng)機(jī)組汽輪機(jī)用汽量至設(shè)計(jì)負(fù)荷最大用汽量160t/h（增長幅度為3t/h），并確保1#主風(fēng)機(jī)組未出現(xiàn)波動(dòng)、軸溫上漲現(xiàn)象。

方案實(shí)施中需注意以下事項(xiàng)：

1）分廠協(xié)調(diào)裝置應(yīng)在375t/h滿負(fù)荷加工量運(yùn)行狀態(tài)下工作。

2）氣壓機(jī)組中間冷卻器冷卻效果差，原因?yàn)檠h(huán)水水質(zhì)差，需提高氣壓機(jī)組中間冷卻器冷卻效果，使氣壓機(jī)組不會(huì)成為裝置滿負(fù)荷時(shí)的瓶頸，影響裝置處理量不能達(dá)到最大值，從而沒有足夠的煙氣進(jìn)行發(fā)電。

3）裝置操作人員須密切注意整個(gè)變化過程中機(jī)組各點(diǎn)振動(dòng)、溫度以及工藝參數(shù)變化狀況并做詳細(xì)記錄。

4）由設(shè)備研究院大機(jī)組在線監(jiān)測(cè)人員密切觀察S8000中機(jī)組運(yùn)行狀況。

表1　實(shí)施數(shù)據(jù)

2　運(yùn)行情況

2011年8月，300×104t/a重催裝置進(jìn)行了系統(tǒng)檢修，校正了氣壓機(jī)組汽輪機(jī)入口蒸汽流量表，1#主風(fēng)機(jī)組汽輪機(jī)入口蒸汽流量表。待9月份1#主風(fēng)四機(jī)組運(yùn)行后，裝置于9月20日進(jìn)行了標(biāo)定，將四機(jī)組汽輪機(jī)入口蒸汽調(diào)速器開度由55%提高至82%，蒸汽流量調(diào)高至約160t/h的設(shè)計(jì)最大操作流量（表1）。在保證工藝操作條件基本不變和機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)的前提下，裝置四機(jī)組發(fā)電量提高約1000kWh。

3　效果評(píng)價(jià)

裝置1#主風(fēng)四機(jī)組汽輪機(jī)蒸汽用量增加后，在保證工藝操作條件基本不變和機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)的前提下，裝置發(fā)電量提高了1063kWh，每年可為公司節(jié)約0.284×104t標(biāo)煤，增加收入467.72萬元（表2）。

表2　經(jīng)濟(jì)效益分析

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.002

2014-06-30）

胡海蘭，高級(jí)工程師，2010年畢業(yè)于華東理工大學(xué)，從事能量優(yōu)化技術(shù)研究工作，E-mail：cnhhl@163.com，地址：甘肅省蘭州市西固區(qū)清水街17號(hào)蘭州石化公司研究院，730060。