PDF《天然气净化厂蒸汽及凝结水系统节能技术探讨》

天然气净化厂蒸汽及凝结水系统节能技术探讨 陈世明 王军王毅中国石油西南油气田公司重庆天然气净化总厂 摘要针对部分净化厂锅炉燃料气消耗量大、 凝结水回收率低、 蒸汽放空量大、 蒸汽凝结水现场 跑冒滴漏等现状, 重庆天然气净化总厂从对锅炉清灰、 根据负荷变化及时调整蒸汽量、 定期检查保温效 果等方面加强节能经济运行管理;

从加强蒸汽热量交换、 低品质凝结水回收利用等方面进行节能技术改 造.

经现场实践证明, 这些节能措施是可行的.另外, 通过燃料气消耗量、 凝结水回收率等现场数据的 收集可看出蒸汽凝结水系统还有进一步节能的空间, 可以从进一步减少泄漏、 提高凝结水回收率、 保障 蒸汽凝结水品质等方面对蒸汽及凝结水系统进行节能挖潜. 关键词 天然气净化厂 蒸汽 凝结水 节能技术 中图分类号: T E

6 8

3 文献标志码: A D O I :

1 0.

3 9

6 9 / j . i s s n .

1 0

0 7 -

3 4

2 6.

2 0

1 6.

0 4.

0 2

2 D i s c u s s i o no ne n e r g ys a v i n g t e c h n o l o g yo f s t e a ma n dc o n d e n s a t e s y s t e mi nn a t u r a l g a sp u r i f i c a t i o np l a n t C h e nS h i m i n g ,W a n gJ u n ,W a n gY i ( C h o n g q i n gN a t u r a lG a sP u r i f i c a t i o nP l a n tG e n e r a l, P e t r o C h i n aS o u t h w e s t O i l&

G a s f i e l dC o mp a n y, C h o n g q i n g4

0 1

2 5 9, C h i n a) A b s t r a c t : A i m i n ga t o p e r a t i n gp r o b l e m s s u c ha s l a r g e c o n s u m p t i o no f b o i l e r f u e l g a s , l o wr e c o v e r y r a t eo f c o n d e n s a t e , l a r g e a m o u n t o f s t e a mv e n t i n g , a n d f i e l d l e a k i n gw a t e r o f s t e a mc o n d e n s a t e , e t c . , C h o n g q i n g N a t u r a l G a s P u r i f i c a t i o n P l a n t G e n e r a ls t r e n g t h e n e d t h e e c o n o m i c a l o p e r a t i o n a n d m a n a g e m e n to fe n e r g y - s a v i n gt h r o u g h c l e a n i n gt h e b o i l e r s ,t i m e l y a d j u s t i n gt h es t e a m v o l u m e a c c o r d i n gt ot h el o a dv a r i a t i o n , a sw e l la sc h e c k i n gt h ei n s u l a t i o ne f f e c tr e g u l a r l y .B e s i d e s , e n e r g y s a v i n gt e c h n i c a l r e c o n s t r u c t i o n , i n c l u d i n ge n h a n c i n gt h es t e a m h e a te x c h a n g ea n dl o wq u a l i t yw a t e r r e c y c l i n g , w e r ec a r r i e do u t . T h e f i e l dp r a c t i c es h o w e dt h a t t h ee n e r g ys a v i n gm e a s u r e sw e r ef e a s i b l e a n de f f e c t . I na d d i t i o n , t h e f i e l dd a t ao f f u e lg a sc o n s u m p t i o na n dc o n d e n s a t er e c o v e r yr a t e i n d i c a t e d t h a t t h e r ew e r e f u r t h e re n e r g y - s a v i n gs p a c ef o rt h es t e a mc o n d e n s a t es y s t e m, a n dt h ee n e r g y - s a v i n g p o t e n t i a li n s t e a m a n d c o n d e n s a t e s y s t e m c o u l d b e a c h i e v e d b yf u r t h e rr e d u c i n g t h el e a k a g e , i m p r o v i n gt h ec o n d e n s a t er e c o v e r ya n dg u a r a n t e e i n gt h eq u a l i t yo f s t e a mc o n d e n s a t e . K e yw o r d s : n a t u r a l g a sp u r i f i c a t i o np l a n t , s t e a m, c o n d e n s a t e , e n e r g ys a v i n gt e c h n o l o g y 水蒸气是企业最常见的二次能源, 蒸汽凝结水系 统是保障企业正常生产运行的重要基础, 它能实现企 业生产所需要的换热、 伴热、 机械驱动力、 补水、 吹扫以 及采暖功能.实际上, 它是企业能量流的最大交换平 台.另外, 蒸汽凝结水具有显著的优点, 比如蒸汽十分 清洁、 生产过程简单、 相变潜力比较大, 并且蒸汽的温 度和压力一一对应, 控制了蒸汽压力就相当于控制了 蒸汽温度, 有利于日常生产操作参数的精确控制, 凝结 水的回收利用可以节约新鲜水用量、 节约水处理费等. 因此, 蒸汽及凝结水系统的高效稳定运行, 对企业生产 的平稳运行及节能降耗影响极大. 重庆天然气净化总厂( 以下简称总厂) 生产装置设

2 0

1 石油与天然气化工CHEM I C A LE NG I N E E R I NG O FO I L &

G A S

2 0

1 6 作者简介: 陈世明(

1 9

8 4-) , 男, 工程师,

2 0

0 8年毕业于西安石油大学化学工程与工艺专业, 现就职于中国石油西南油气田公司 重庆天然气净化总厂, 从事天然气净化工艺技术和能源管理工作.E - m a i l : c h e n _ s h i m i n g @p e t r o c h i n a . c o m. c n 计、 天然气净化工艺等在天然气净化行业比较有代表 性, 以下就以总厂生产装置为例对天然气净化厂蒸汽 凝结水系统节能技术进行探讨. 天然气净化装置均设置有锅炉单元, 为全厂提供 蒸汽, 并回收凝结水再利用.蒸汽在天然气净化厂主 要用于脱硫装置再生塔重沸器热源, 液硫管道的夹套 保温, 过程气、 酸气等管道及设备的伴热保温, 硫磺回 收装置主燃烧炉降温、 液硫池加热保温, 以及液硫脱气 系统的蒸汽喷射器动力等.

1 蒸汽及凝结水系统工艺描述 净化厂蒸汽及凝结水系统工艺流程基本相同( 见图1 ) , 大致为: 新鲜水首先进入过滤装置, 去除悬浮物 和其他 杂质;

然后通过树脂交换器, 水中的Ca2+ 、 M g 2+ 被树脂吸附, 同时交换释放 N a + , 得到除盐水;

再后由除盐水泵送至热力除氧器或真空除氧装置, 使 水中的氧浓度达到规定指标后, 经除氧水泵送至凝结 水回收罐;

最后与装置回收的凝结水一起通过锅炉给 水泵送入锅炉, 锅炉产生的蒸汽由蒸汽主管送入各用 户.为保证炉水水质, 还设置了定期排污和连续排污, 定期排污水进入定期排污扩容器, 二次蒸汽排入大气;

连续排污水进入连续排污扩容器扩容, 二次蒸汽回收 进入除氧器再利用, 污水均排入污水池.

2 蒸汽及凝结水系统运行现状 2.

1 锅炉燃料气消耗量大及凝结水回收率低 总厂所属分厂均设有锅炉单元, 共有1 8台锅炉, 总额定蒸发量1

4 4t / h.对2

0 1 2~2

0 1 4年锅炉单元燃 料气消耗量及蒸汽产量进行了统计分析, 见表

1、 表2. 表1 总厂锅炉单元2

0 1 2~2

0 1 4年蒸汽产量与 燃料气消耗量数据统计表 T a b l e1 B o i l e r u n i t s t a t i s t i c s f r o m2

0 1 2t o2

0 1

4 分厂单台 设计 规模/ ( t ・h-1 ) 数量/ 台2012年

2 0

1 3年2014年 年蒸汽 产量/

1 0

4 t 年燃料气 消耗量/

1 0

4 m3 年蒸汽 产量/

1 0

4 t 年燃料气 消耗量/

1 0

4 m3 年蒸汽 产量/

1 0

4 t 年燃料气 消耗量/

1 0

4 m3 分厂一

1 0

3 1 1.

8 9

9 0 6.

4 1 1.

6 8

8 8 8.

0 1 2.

0 2

9 2 5.

9 分厂二

1 5

2 3.

2 4

3 0 9.

1 3.

5 0

3 2 4.

2 3.

2 9

2 8 3.

8 分厂三

8 3 3.

3 6

3 0 4.

3 3.

5 1

2 8 3.

8 3.

4 4

2 8 5.

9 分厂四

4 3 3.

4 2

2 4 6.

5 3.

4 6

2 4 4.

1 3.

5 5

2 6 5.

3 分厂五

8 2 6.

3 0

3 5 3.

4 4.

7 6

3 3 6.

9 5.

4 2

3 2 6.

2 分厂六

1 0

3 5.

7 5

5 5 9.

1 6.

4 1

6 4 0.

6 8.

4 3

8 4 4.

1 分厂七

1 2 0.

5 6

3 7.

4 0.

6 8

3 9.

6 0.

6 2

3 6.

8 表2 总厂锅炉单元2

0 1 2~2

0 1 4年生产单位蒸汽的 燃气消耗数据分析表 T a b l e2 B o i l e r u n i t d a t aa n a l y s i s f r o m2

0 1 2t o2

0 1

4 分厂2012年

2 0

1 3年2014年 生产单位蒸 汽的燃 料气消耗/ ( m3 ・t -1 ) 凝结水 回水率/ % 生产单位蒸 汽的燃 料气消耗/ ( m3 ・t -1 ) 凝结水 回水率/ % 生产单位蒸 汽的燃 料气消耗/ ( m3 ・t -1 ) 凝结水 回水率/ % 分厂一

7 6.

2 3

2 4.

0 7 6.

0 3

2 7.

0 7 7.

0 3

3 2.

6 分厂二

9 5.

4 0

5 4.

4 9 2.

6 3

6 1.

8 8 6.

2 6

6 9.

8 分厂三

9 0.

5 7

7 2.

5 8 0.

8 5

6 7.

6 8 3.

1 1

5 8.

6 分厂四

7 2.

0 8

8 2.

5 7 0.

5 5

8 3.

7 7 4.

7 3

7 2.

3 分厂五

5 6.

1 0

7 0.

0 7 0.

7 8

7 1.

0 6 0.

1 8

7 2.

4 分厂六

9 7.

2 3

8 5.

6 9 9.

9 4

8 0.

0 1

0 0.

1 3

8 2.

2 分厂七

6 6.

7 9

4 6.

4 5 8.

2 4

7 0.

6 5 9.

3 5

7 1.

0 平均值

7 9.

2 6 2.

2 7 8.

4 6 5.

9 7 7.

3 6 5.

5 由表2可知, 总厂生产单位蒸汽的燃料气消耗3 年平均值均为7

8 m3 / t左右, 与理论计算值

8 0 m3 / t 相当, 但分厂

二、 分厂

三、 分厂六生产单位蒸汽锅炉燃

3 0

1 第4 5卷第4期 陈世明 等 天然气净化厂蒸汽及凝结水系统节能技术探讨 料气消耗量却偏高较多.总厂凝结水回收率3年平均 值均为6 5%左右, 依据 S Y / T6

8 3 6-2

0 1 1《 天然气净 化装置经济运行规范》 , 可评价为合格.但除分厂

四、 分厂六回收率高于8 0%, 基本达到经济运行外, 其他 净化厂凝结水回收率均偏低, 特别是分厂一的........