辽河石化公司焦化装置自2004年9月建成以来,低温余热一直没有回收利用。
多年来,公司采暖系统最不利环路——锻烧焦装置、焦化装置、东蒸馏装置、润滑油装置、糠白装置、汽油加氢装置、东循环水场、通讯站、电工车间、质检中心楼等单位的供暖效果问题一直得不到解决。对上述这些因素所带来的不利生产、生活问题,公司于2008年和2009年对焦化低温余热系统进行改造,对采暖系统进行优化,将东、西区分开供暖。回收焦化余热用于为采暖期的东区采暖系统的采暖热水和非采暖期循环热水系统的热水加温。
一、改造方案
1.焦化低温余热回收
在焦化装置内新增三组换热器,顶循油采暖水换热器、稳定汽油采暖水换热器和柴油采暖水换热器,使温度为100℃的顶循油、温度为118℃的稳定汽油、温度为116℃的柴油分别与采暖水换热,使采暖供水温度升至75℃。余热进行回收。冬季主要用于满足公司东区采暖;夏季主要通过东区热水站为循环热水加热,回收热能。
2.公司东区采暖系统
主要利用原有东区采暖管线,并在东区热水站新建规模为200m3/h的采暖泵站。包括MHR125-100-200采暖泵两台,MHR50-32-160补水泵两台, KQS-8A型汽水换热器一套。
正常情况下系统回水(从锻烧焦装置、焦化装置、东蒸馏装置、润滑油装置、糠白装置、汽油加氢装置、东循环水场、通讯站、电工车间、质检中心楼装置回来)进入本站内除污器,经汽水换热器进入采暖泵,加压后送往焦化装置取热,取热后的采暖水在本站西侧进入采暖管网。当焦化装置异常时系统回水进入本站内除污器,然后又从主蒸汽管线引过来的1.0 MPa蒸汽,在换热机组内进行加热,将达到工艺指标要求的采暖水经采暖泵送至管网。溢流出的蒸汽冷凝水既可排入除盐水罐作为系统补水,又可直接进入冷凝水系统管网作为生产除氧水的原料水。
夏季,原有热水系统在回收西蒸馏、减粘,南蒸馏,东蒸馏装置的余热后,尚需加入平均约10t/h(2008年数据)的1.0MPa蒸汽才能满足气分—聚丙烯装置、中央空调系统的正常运行需要。2008年全年耗汽65,700吨,动力费支出588万元。焦化的热能只能通过循环冷水或空冷损失掉,而且还要增加循环水场热负荷,增大蒸发量,或是增加空冷电能消耗。
通过工艺上的适当改动,原有热水系统经气分装置回水分出一路80t/h左右流量,供中央空调作为热源,之后进入焦化装置三组换热器取热后汇入原热水系统总回水,做为原有热水系统的热能补充,这样既可满足空调运行需要,又可通过回收焦化余热降低热水系统蒸汽补充量,最大限度的满足焦化装置的需要,提高系统运行的稳定性。
二、应用效果
冬季公司东区采暖系统——锻烧焦装置、焦化装置、东蒸馏装置、润滑油装置、糠白装置、汽油加氢装置、东循环水场、通讯站、电工车间、质检中心楼等单位的供暖效果有原来的室温16℃提高到24℃,很好地满足了各装置及办公场所的采暖需要。
根据采暖周期估算:焦化低温余热回水平均温度62℃,供水温度平均85℃,水流量为200t/h,根据热力平衡计算结果,循环水蒸汽补充量每小时为4t,一个周期按6个月计算(1个月按30天计算)可节蒸汽17,280t,每吨蒸汽89.5元,可节约1,546,560元。减去耗电资金128,563元,一个周期节约资金1,417,997元。
夏季通过正式投入运行以来,空调的回水平均温度76.61℃,焦化取热后的温度平
均为107.29℃,按给回水温度的焓值计算结果,蒸汽补充量每小时可减少3.57t,一个非采暖期按6个月计算(1个月按30天计算),每年节约动力费用支出:138.0万元/半年。
3.通过上述计算,全年累计节约能量资金为:279.8万元。
三、结论
该项目总投资300万元,投资回收期为一年零两个月,全年可降低成本279.8万元;降低了能耗,改善了东区的生产、生活条件,同时通过一个完整周期的运行,有力地保证了焦化装置、公司办公楼、中央空调、糠白和润滑油罐区伴热系统、气分聚丙烯热水的平稳供应,减少了生产波动,保障了相关系统的平稳运行,可以说项目的实施不仅能创造可观的经济效益,而且具有很好的社会效益,对企业如何搞好内生性增长具有很好的借鉴意义。