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1熱能系統(tǒng)運行中的主要約束因素

目前中國大部分煉油廠企業(yè)都面臨著迫切需要改進蒸汽系統(tǒng)，提高裝置中轉換環(huán)節(jié)之間的傳輸效率來更好地降低企業(yè)的能耗的現實。然而在實際運行要想實現這一目標還存在著很多的制約因素。a）煉油廠蒸汽動力系統(tǒng)的典型特點：用戶分散、燃料來源多、壓力等級多，并且受季節(jié)、加工量、市場價格變化等因素影響較大，所有這些因素都使石油工藝生產過程不簡單，而且蒸汽動力系統(tǒng)又同工藝過程是緊密聯(lián)系的。二者互相影響、缺一不可，這就使得熱能動力系統(tǒng)的運行過程更加復雜；b）大部分企業(yè)管理不當，在熱能動力系統(tǒng)管理中尤其是對系統(tǒng)調度時多半靠經驗辦事，沒能使用計算機等高新技術實現信息電子化控制來精確熱能系統(tǒng)調度，影響了實現企業(yè)節(jié)能增益的效果；c）多數企業(yè)的熱能設備都很陳舊了，有的甚至運行將近30a左右，導致大部分煉油廠不僅技術落后，而且低壓中壓鍋爐透平系統(tǒng)多為單套設備，效率不高、規(guī)模較小。所有這些熱能設備都已經無法滿足石油工藝生產的需要，急待更新?lián)Q代。

2熱能動力系統(tǒng)優(yōu)化策略

2.1優(yōu)化熱源廠以及管網的設計

煉油廠中能量轉換的集中地是熱能動力系統(tǒng)的地方，又稱為熱電廠，在這里能源可以互相轉換傳輸以形成蒸汽動力來供應電力。一般企業(yè)的熱能動力系統(tǒng)都比較復雜：有多個熱用戶也有不止1個熱源廠，管道連接著熱用戶與熱源廠。因此要最大限度地降低能耗的第一步是優(yōu)化熱源廠的設計，使熱源廠的分布狀況、容量大小以及管網的走向和分列布置實現效率最優(yōu)化，促使整個系統(tǒng)的投資和能耗最低。同時作為熱能動力系統(tǒng)的1個重要組成部分，供熱管網也有優(yōu)化的必要，因為目前大部分的煉油廠都是靠經驗調度來尋求供需平衡，結果卻因不夠精確往往導致供過于求：供入管網的蒸汽量遠遠大于需求量。因此供熱管網的優(yōu)化有助于做到供需平衡，減少出現放空管的現象。具體的措施主要有均衡各個管道的供氣量，特別是對并列的多根供熱管道，減少因某一管道供氣過多導致管網損耗過多的現象。除此之外，在實際的冶煉運行工程中，要根據生產工程狀況的不同以及需求的差異來具體問題具體分析，以保證資源消耗降到最低。

2.2熱能動力聯(lián)產技術的運用

雖然現在大部分的煉油廠為了節(jié)能都采取了各種的措施，但是效果并不明顯，究其原因是企業(yè)大多僅通過改造現有的單個裝置設備來實現節(jié)能，往往忽視了對整個工廠的大系統(tǒng)有機聯(lián)合改造，比如說對蒸汽、動力生產單位以及用戶之間進行聯(lián)產與優(yōu)化來實現節(jié)能。其實大家都知道，熱能動力聯(lián)產是充分利用資源的有效手段，它能做到“按質用能”、“逐級利用”，并且能最大限度地減少傭的無謂損耗，有助于從過程系統(tǒng)投資到技術經濟一整套系統(tǒng)的優(yōu)化，具有巨大的節(jié)能和經濟效益。目前熱能動力聯(lián)產的技術有很多，常見的有蒸汽動力聯(lián)產和燃氣輪機聯(lián)產。而蒸汽動力聯(lián)產包括燃氣輪機鍋爐系統(tǒng)和鍋爐汽輪機高壓系統(tǒng)，這兩種聯(lián)產方式對于煉油廠的動力站還有鍋爐系統(tǒng)的升級換代，甚至是沒有條件燒煤的企業(yè)來說，都是1個福音。而另一燃氣輪機聯(lián)產技術：燃機工業(yè)爐功熱聯(lián)產技術，是優(yōu)化熱能動力系統(tǒng)的又一有效途徑，它能用于乙烯裂解爐和合成氨轉化爐，工業(yè)爐與燃機聯(lián)合可有效降低能耗，甚至是1000g標油/t乙烯以上。而且因為這些工業(yè)爐很容易受熱，具有助燃的功效，表現在它不僅能用排氣顯熱，而且還可以用其中所含16%左右的O2來助燃。如果只用排氣顯熱的話，更能有效率地加熱較低溫度物流的熱力系統(tǒng)。綜上所述，熱能動力聯(lián)產是優(yōu)化熱能動力系統(tǒng)的一項有效措施，能真正促進資源的合理運用，因此企業(yè)要多多運用和開發(fā)熱能動力聯(lián)產技術，實現真正的節(jié)能減排。

2.3開發(fā)計算機輔助工具

目前的煉油廠熱能動力系統(tǒng)管理中僅憑經驗來進行調節(jié)運行，很難確保實現企業(yè)經濟性的要求，因為煉油廠熱能動力系統(tǒng)運行本身是1個非常復雜的過程，影響它的因素有很多，人工操作難免會有些吃力，因此企業(yè)需要開發(fā)現代化的計算機輔助系統(tǒng)來幫助調度人員更好地進行協(xié)調、調度工作，雖然目前的商業(yè)軟件很多，但大部分難以滿足工程運行的需要：通用性差、太過簡化、考慮不周等，這些缺點都使軟件很難得到充分而合理的運用。因此要不斷改進系統(tǒng)軟件程序，還要積極開發(fā)新一代的計算機輔助系統(tǒng)，目前新出的運行軟件SPSOPti系統(tǒng)能符合煉油廠熱能動力系統(tǒng)特點，并且能夠多周期地優(yōu)化混合整數線性模型和熱能動力系統(tǒng)運行，可以通過模擬熱能動力的系統(tǒng)以及預先計劃調度核算來實現調度的最優(yōu)化，這款軟件既能滿足工藝需求，又能減低運行費用，最終減少浪費，幫助企業(yè)實現節(jié)能減排。因此，煉油廠要不斷地采用計算機輔助技術，實現熱能動力系統(tǒng)的自動化，減少人工方面的資源消耗。

3結語

隨著市場經濟的進一步發(fā)展完善，市場對企業(yè)的要求也越來越高，誰能充分利用資源，最大限度地提高經濟效益，誰才能在市場經濟中立足，因此社會環(huán)境對企業(yè)的要求越來越高。尤其是中國改變能源發(fā)展模式，號召節(jié)能減排，實現能源可持續(xù)發(fā)展，都對企業(yè)來說是不小的挑戰(zhàn)。對耗能嚴重的煉油廠來說，要執(zhí)行這一政策其實并不是難于上青天，只要企業(yè)找準方法，從熱能動力系統(tǒng)的優(yōu)化著手，采取有效措施進行節(jié)能改造，一定能減少能源排耗，真正響應國家號召，為節(jié)能減排貢獻自己的力量。

作者：王曉亮單位：廣東省輕紡建筑設計院