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化工厂蒸汽阀门优化改造方案

化工企业主管道蒸汽是压力1.3MPa（绝压）、温度296℃的过热蒸汽，乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310使用蒸汽换热，系统排放口冷凝水温度为115℃。高温冷凝水含有大量热焓值没有被利用，根据晟德亿节能公司对现场的调研，提出以下蒸汽节能优化解决方案：

蒸汽系统是工厂安全、可靠、经济运行的重要组成部分。在典型的石油炼化厂中，蒸汽大约占能源耗用的30%。 它应用于工厂的动力、加热和工艺领域，例如可用于循环气体压缩机的汽轮机驱动装置、脱丙烷塔的再沸器和原油蒸馏装置的汽提蒸汽。

生产工艺、原料和产品流是工厂的生命线。相对而言，蒸汽系统受关注较少，甚至被视为“黑匣子"。例如，循环气体压缩机及其汽轮机传动装置被视为重要资产，而对其周边对于保障汽轮机的可靠运行至关重要的蒸汽疏水阀的管理不够重视。此外，蒸汽系统的维护和优化一般采用应对型策略，人们只有当问题严重到不容忽视时才会采取行动。然而，主动地优化蒸汽系统会使您受益匪浅，主要有以下两点：

化工厂蒸汽阀门优化改造方案能源节约

提高工厂可靠性，降低生产损失风险

基本参数：

乙二醇进料设备蒸汽用量0.8MPa（绝压），3.6t/h、工艺要求温度160℃；

精制塔1蒸汽用量0.8MPa（绝压），35t/h、工艺要求温度150℃；

再生塔蒸汽用量0.3MPa（绝压），20t/h、工艺要求温度125℃；

D310蒸汽用量0.3MPa（绝压），35t/h、工艺要求温度120℃。

化工设备蒸汽换热能耗分析：

乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310设备管路用1.3MPa（绝压），296℃过热蒸汽 1.3MPa的饱和蒸汽的热焓值和过热蒸汽的热焓值差别小，但过热蒸汽的传热系数较低为50W/(㎡.℃)，饱和蒸汽的传热系数为1200W/(㎡.℃)，所以饱和蒸汽的生产工艺时间比过热蒸汽要短。因此需要使用减温减压装置将过热蒸汽转换为饱和蒸汽，不仅可以减少蒸汽用量，还能提高换热效率。

化工厂蒸汽阀门优化改造方案蒸汽减温减压装置

乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310使用蒸汽换热，排放口冷凝水温度较高为115℃，高温冷凝水的高热焓值未能充分利用。因此可以使用晟德亿密闭冷凝水回收闪蒸罐系统进行余热回收。

化工厂蒸汽节能解决思路：

乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310供气管道前增加蒸汽减温减压装置系统:

乙二醇进料设备、精制塔1从1.3MPa（绝压），296℃过热蒸汽使用晟德亿水浴式减温减压装置系统转化为0.8MPa，170℃饱和蒸汽；

再生塔、D310从1.3MPa（绝压），296℃过热蒸汽使用晟德亿水浴式减温减压装置系统转化为0.3MPa，133℃饱和蒸汽。

化工厂蒸汽阀门优化改造方案

蒸汽节能优化改造方案根据蒸汽节能技术，改造部分蒸汽管网，乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310设备管路增加水浴式减温减压装置系统，为生产设备提供精准的饱和蒸汽；管道集中回收高温冷凝水，乙二醇进料设备、精制塔1、再生塔、D310设备增加特制高温冷凝水回收闪蒸罐系统闪蒸，引用主管道输送的1.3MPa（绝压）过热蒸汽做热源提温升压，并排除空气和不凝气体，把低质量的闪蒸汽有效提升至0.3MPa的饱和蒸汽并入蒸汽管网供再生塔、D310使用。

化工厂蒸汽阀门优化改造方案蒸汽系统优化阶段

阶段1：优化所有疏水点

良好的蒸汽系统的一个重要方面是它能够向用户提供干燥、高质量的蒸汽，同时持续不断地排放冷凝水（由于热损失而不可避免形成），但不会有不必要的蒸汽泄漏。其中起到关键作用的是每个疏水点的疏水阀。

疏水阀故障或设计问题可迅速升级为更大规模的生产问题，如上一节提及的案例。至少，它们会成为能源大量损失的重要原因，因为过去检查结果表明，在一个拥有10,000个疏水阀的中型炼油厂，由于疏水阀故障而导致的蒸汽泄漏量平均约6.6 公制吨/小时。

因冷凝水排放不及时，如疏水阀发生了堵塞故障、操作失误或设计缺陷等会造成更严重的问题。之前强调的水锤事故是由于疏水阀在重要的疏水位置被隔离造成的。蒸汽管道冷凝水排放不足是引起压力波动的主要原因，而压力波动则会导致蒸馏塔内部损坏。

蒸汽系统优化从确保这些疏水阀的正确设计和运行开始。定期检查疏水点，并对故障阀及时维护，是阶段1优化的基础部分。然而，传统的疏水阀检测可能不能够充分确定问题位置。

化工厂蒸汽阀门优化改造方案典型的问题包括：

为大型疏水阀提供高效、可持续的数据库管理

确保诊断设备的准确性和*性

确保检测人员和检测方法符合最高标准

确定故障根源

选择实用且成本效益高的生命周期方案，以提高目标工艺的性能

配合调查结果并采取有效的维护措施

蒸汽节能改造系统采用温冷凝水回收闪蒸系统、热泵混合引射升压提温系统、自动控制系统，将闪蒸汽提升至0.3MPa的饱和蒸汽并入管网供再生塔、D310使用，化工厂蒸汽阀门优化改造方案主要节能设备如下：

1、蒸汽减温减压装置系统

2、蒸汽自动控制系统

3、高温冷凝水回收蒸发闪蒸罐系统

4、闪蒸自动控制系统

5、热泵混合引射增压提温系统

因此，蒸汽系统的有效优化必须包括对工厂操作人员素质的提升。例如，将实地调查确定的最佳方法予以反馈，以改进标准操作程序；追踪所观察到的问题及解决问题的执行情况，确保完成并防止今后再次发生；同时将案例记录下来，用作培训和教育材料。

技术进步和新一代分析能催生更强大的工具来帮助制定和简化整个组织的决策。其关键因素是，*（或更便宜）的传感器使性能和可靠性指标日益变得可视化。然而，仅仅扩大在线监测范围，会增加操作人员因数据过载和警报疲劳带来的风险。相反，可视化的真正价值体现在根据专业知识和系统经验来集成数据并创建相关输出，例如故障预测模型。f这些输出随后可以补充到可靠的、基于风险的缓释措施中，并最终随着时间和资源被重新分配到更重要的任务或进一步的优化中。

化工厂蒸汽阀门优化改造方案小贴士

随着工厂在工程技术和蒸汽系统研究方面的积累，人们认识到蒸汽系统中存在的问题会对生产造成不利影响。与此同时，工厂在对蒸汽使用设备及其相关组件的状态监测和及时优化方面取得了进展。我们为蒸汽系统及相关设备的定量、风险评估提供了一种新的方法，并将此方法集成到一个结构化和可持续的程序中，以确保整个蒸汽系统资产的更高效和更具完整性。