專利名稱：：一種煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統的制作方法
技術領域：
：本發明涉及煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能裝置。
背景技術：
：煉油廠生產過程需要使用大量的蒸汽(100-800t/h)。目前，實施蒸汽逐級利用(節能)和蒸汽平衡(蒸汽生產與使用消耗之間調節)的模式是以電站為主，生產裝置(內的汽輪機)為輔合作完成的蒸汽的逐級利用3.5Mpa以下的蒸汽的逐級利用分兩段(3.5Mpa--l.OMpa和l.OMpa—凝汽)，主要靠電站的抽汽-背壓式汽輪機抽出1.0Mpa蒸汽，其次是用裝置內的背壓式汽輪機排出1.0Mpa蒸汽來完成。本人在以前的中國專利申請中曾經提出過一個工藝流程，如圖示一l。電站產生的、或車間內部生產的中壓蒸汽，經系統中壓蒸汽管線la進入車間內部的中壓蒸汽管網2a，管網2a上的支線有兩路一路經汽輪機進汽管線管線3a進入中壓一背壓汽輪機4a做功后，再經汽輪機背壓排出管線7a，排出1.0Mpa1.3Mpa背壓汽，進入車間內部的1.0Mpa管網8a。管網8a提供車間內部各低壓蒸汽用戶10a16a。電站內的汽輪機抽出的低壓蒸汽經17a進入車間內部的低壓蒸汽管網8a，用于控制該背壓管網的壓力保持平穩(L0Mpa1.3Mpa)。管網2a上的另一路中壓蒸汽經減溫減壓器6a，將中壓蒸汽減溫減壓至2.5Mpa進入車間內部的次中壓蒸汽管網20a。管網20a提供次中壓蒸汽用戶芳烴抽提18a和其它用戶19a等。車間內的1.0Mpa管網負責提供本車間內的各種生產用汽。一般情況下，中壓一背壓式汽輪機背壓排入1.0Mpa管網的汽量小于車間的工藝用汽總量，不足的部分由電站汽輪發電機汽輪機抽出1.3Mpa蒸汽經17a供入車間的1.0Mpa管網，并負責控制該低壓蒸汽管壓力管力保持穩定。低壓蒸汽的平衡也主要靠電站汽輪機調節抽汽量的大小來完成蒸汽的平衡調節。如在此工況下蒸汽仍不平衡，就用裝置內的低壓凝汽式(或中壓凝汽式)汽輪機來補充解決。但是，許多煉油廠目前的蒸汽使用狀況表明，上述蒸汽運行模式和相關技術并不能完全解決煉油廠蒸汽的逐級利用和蒸汽平衡兩大難題，主要表現在-1、最新的調研發現，中壓蒸汽的逐級利用分兩段(3.5Mpa—1.0Mpa;l.OMpa—凝汽)并不合理，能級上仍然存在較大的浪費(1)3.5Mpa至1.0Mpa段存在大量的蒸汽直接減溫減壓使用的情況，例如將3.5Mpa蒸汽減壓至2.5Mpa供芳烴裝置或其它裝置設備使用；或將3.5Mpa蒸汽減壓至1.0Mpa使用；(2)煉油廠蒸汽用量最大的l.0Mpa蒸汽系統，經調査l.OMpa蒸汽以下一段也存在很大的蒸汽能級浪費許多工藝上僅需0.5Mpa或0.3Mpa蒸汽用戶實際上在使用1.0Mpa蒸汽，同樣造成能級上的浪費。煉油廠3.5Mpa和l.OMpa蒸汽系統能級上的浪費詳情見表一l表一1蒸汽使用過程中浪費的能極<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表一l可以看出，目前煉廠蒸汽使用過程浪費的能級有兩個特點(1)、浪費的能極比較分散，如表一l所示共有四段-3.5Mpa435。C—-2.5Mpa37(TC3.5Mpa435。C一1.1Mpa320。C1.1Mpa32CTC--0.5Mpa230。C1.1Mpa320°C--0.3Mpal70。C(2)1.1Mpa用戶浪費的能級更大，這是出乎一般人之所料3.5Mpa蒸汽直接減溫減壓，其浪費的能級在明處，而O.5Mpa和0.3Mpa用戶使用1.0Mpa蒸汽，其浪費的能級在暗處，不引人注意。從每一段浪費的量上看，表一1序號4(1.1Mpa32(TC—0.3Mpal70。C)烚降69Kcal/Kg幾乎是序號l(3.5Mpa435。C—-2.5Mpa370'C)焓降35.3Kcal/Kg的兩倍。再加上l.0Mpa蒸汽用量比3.5Mpa蒸汽用量大，因此l.OMpa蒸汽系統浪費的能級遠大于3.5Mpa蒸汽系統。(3)上述能級浪費對于一個大中型煉廠而言，相當于損失電能5000—12000Kw/h，折合煉廠總能耗3-4千克標油/噸。2、低壓蒸汽平衡問題隨著近幾年來煉油生產規模的不斷擴大，生產復雜程度的加深，主要靠電站并不能全部完成低壓蒸汽的平衡問題，許多廠蒸汽平衡問題曰益突出，蒸汽能耗的浪費也較大(1)夏天l.OMpa蒸汽太多，被迫放空。(2)人為平衡蒸汽，強制性地消化平衡蒸汽造成浪費，同時又導致許多可以節約蒸汽的技改不能實施，造成另一種形式的浪費。綜上所述，煉油廠蒸汽使用過程出現了新的矛盾:蒸汽能級浪費和蒸汽平衡問題，這是煉油廠現有的蒸汽運行模式和蒸汽使用工藝不能滿足當前的生產需求造成的。如何解決這些問題呢？如采用現有的蒸汽運行模式和技術，不僅在投資成本上不經濟，技術上也不可行。因此，解決這個問題的方法只有突破現有的蒸汽運行模式和技術，采用新技術和新設備，才能夠達到既解決問題，又節省投資，達到一年內收回投資的目標。
發明內容本發明所要解決的技術問題是克服上述缺陷，提供一種煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統，結構合理可行，容易實施，投資少，節能顯著。本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統，其包括電站產生的或車間內部生產的中壓蒸汽經系統中壓蒸汽管線進入車間內部的中壓蒸汽管網，與中壓蒸汽管網相連通的有兩類汽輪機進汽管線它們分別是中壓抽汽一背壓式汽輪機進汽管線和中壓抽汽一凝汽式汽輪機進汽管線；其中，中壓蒸汽經進汽管線去連接多臺中壓抽汽一背壓式汽輪機，中壓抽汽一背壓式汽輪機做功后分成兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線去連接車間內部的抽汽管網，與抽汽管網相連通的是車間內部各類壓力(從0.5Mpa至2.5Mpa)不同的蒸汽用戶中的至少一類例如2.5Mpa蒸汽用戶、或0.5Mpa蒸汽用戶等等，另一路經汽輪機背壓蒸汽排出管線去連接背壓蒸汽管網，與背壓蒸汽管網相連通的是車間內部的各類壓力(從0.3Mpa至2.3Mpa)不同的蒸汽用戶中的至少一類例如l.lMpa蒸汽用戶、或0.3Mpa蒸汽用戶等等；中壓蒸汽經進汽管線去連接多臺中壓抽汽一凝汽式汽輪機，抽汽一凝汽式汽輪機做功后的蒸汽分兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線去連接車間內部的抽汽管網，與抽汽管網相連通的是車間內部各類壓力(從0.5Mpa至1.3Mpa)不同的蒸汽用戶中的至少一類例如UMpa蒸汽用戶、或0.5Mpa蒸汽用戶等等，另一路經汽輪機凝汽管線去連接中壓抽汽一凝汽式汽輪機的復水器；通過多臺中壓抽汽-背壓式汽輪機和抽汽一凝汽式汽輪機的抽氣口、背壓蒸汽排出口設定各自能級壓力，使抽汽管網、背壓蒸汽管網組成煉油廠多個車間內至少四個壓力能級以上的蒸汽管網，包括四個壓力能級。所述電站其內部的汽輪機抽出的低壓蒸汽經管線去連接車間內部的抽汽管網，用于控制該管網的壓力保持平穩。與現有技術相比，本發明的優點在于該技術使在蒸汽的逐級利用和蒸汽平衡方面上了一個新的臺階，在節能方面具有創新技術，與各式各樣老的技改方式如新上汽輪機和發電機、改造汽輪機和壓縮機等相比較，本發明的技改只需替換裝置內的汽輪機(氣壓機不變)和相關的蒸汽管網，因此改動的地方比較少、投資也節省，投資回收期一般在一年以內，一個煉油廠適合改造的生產裝置和汽輪機有很多，如先優選其中的l-3個生產裝置和一臺汽輪機實施改造，其投資回收期甚至可以短至僅僅幾個月，節能效果也更加突出，特別是采用四個壓力能級或四個以上壓力能級，使1.0Mpa以下也存在0.8Mpa或0.5Mpa或0.3Mpa等低壓力的蒸汽管網，大大節省l.OMpa蒸汽能源的浪費，本發明技術在煉油廠蒸汽系統全部實施后，可使煉油廠節約中、低壓蒸汽40-70t/h，相當于煉油廠節電5000-12000Kw/h，可使煉油廠總能耗下降2-4千克標油/噸，一年內獲得幾千萬元的效益。圖l是以前專利申請中煉油廠蒸汽利用和平衡系統示意圖2是本發明的煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統示意圖3a是本發明的煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統示意圖(更多氣輪機狀態下)。圖3b是本發明的煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統示意圖(更多氣輪機狀態下)。具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖2，電站產生的、或車間內部生產的中壓蒸汽，經系統中壓蒸汽管線lb進入車間內部的中壓蒸汽管網2b，與中壓蒸汽管網2b相連通的有兩類汽輪機進汽管線中壓抽汽一背壓式汽輪機進汽管線3b和中壓抽汽一凝汽式汽輪機進汽管線4b;中壓蒸汽經進汽管線3b連接和進入多臺中壓抽汽一背壓式汽輪機5b，做功后分兩路一路經汽輪機抽汽排出管線8b接入車間內部新建的抽汽管網llb，與抽汽管網llb相連通的是車間內部各類壓力(從0.5Mpa至2.5Mpa)不同的蒸汽用戶中的一類如次中壓蒸汽用戶芳烴抽提裝置、PX裝置用戶、l.OMpa蒸汽用戶、0.8Mpa蒸汽用戶或0.5Mpa蒸汽用戶等等，PX裝置用戶是國外進口的與國產芳烴抽提裝置類似裝置。另一路經汽輪機背壓蒸汽排出管線9b連接和進入背壓蒸汽管網12b，與背壓蒸汽管網12b相連通的是車間內部各類壓力(從0.3Mpa至2.3Mpa)不同的蒸汽用戶中的一類如l.OMpa蒸汽用戶、0.5Mpa蒸汽用戶、或0.3Mpa蒸汽用戶等等。中壓蒸汽經進汽管線4b連接和進入多臺壓抽汽一凝汽式汽輪機6b，通常是采用1-2臺，做功后的蒸汽分兩路一路經汽輪機抽汽排出管線10b連接和進入車間內部的抽汽管網13b，與抽汽管網13b相連通的是車間內部各類壓力(從0.5Mpa至1.3Mpa)不同的蒸汽用戶中的一類如l.OMpa蒸汽用戶、或0.5Mpa蒸汽用戶等等，另一路經汽輪機凝汽管線進入中壓抽汽一凝汽式汽輪機內部的復水器7b。另外電站內的汽輪機抽出的低壓蒸汽經14b進入車間內部的低壓蒸汽管網13b，其壓力范圍是l.OMpaL3Mpa，用于控制該管網的壓力保持平穩。圖3a與圖3b組成了完整的圖3，它是采用更多汽輪機情況下的示意圖，原理與圖2是完全類似的，如中壓抽汽一背壓式汽輪機5b是三臺，分別用5b,、5b2、5b3標號，而且，各個與圖2對應的管路分別用下標1、2、3以示區別；抽汽一凝汽式汽輪機6b采用了兩臺，分別用6b,，6b2標號，而且，各個與圖2對應的管路分別用下標1、2以示區別，這樣通過多臺中壓抽汽-背壓式汽輪機和抽汽一凝汽式汽輪機抽氣口、背壓蒸汽口設定各自能級壓力，使抽汽管網llb、13b、背壓蒸汽管網12b組成車間內至少四個壓力能級以上的蒸汽管網，在圖3中的流程圖中，有八條管線，可以達到8個壓力能級，考慮到電站內的汽輪機抽出的低壓蒸汽經14b進入車間內部的低壓蒸汽管網13b，其壓力范圍是1.0Mpa1.3Mpa,用于控制該管網的壓力保持平穩，所以，實際應用能級至少七條，這樣能大大利于節能和生產上各種壓力規格蒸汽利用。抽汽一背壓式汽輪機、抽汽一凝汽式汽輪機可以采用西門子生產的類似系列功能的汽輪機。它突破現有的蒸汽運行模式，不用電站汽輪機，而將浪費的蒸汽能級用于裝置內新改造的汽輪機做功，同時配合部分改造裝置內及系統原有的蒸汽管網，二者相結合來實現新的蒸汽逐級利用和蒸汽平衡。新的技術改造方法要點是這樣的1、采用新型汽輪機設備來替代裝置內原有的汽輪機，氣體壓縮機不變。一般情況下，煉廠各生產車間(不包括電站)內有多臺汽輪機，該機型只有兩個類型一種為背壓式；一種為凝汽式。本專利采用從國外引進先進的汽輪機制造技術，為裝置生產出二種具有新功能的汽輪機設備-第一種為抽汽--背壓式汽輪機抽汽選擇范圍從O.5Mpa--2.5Mpa(每一臺汽輪機可從其中任意選取一個壓力等級)；背壓選擇范圍從O.3Mpa—2.3Mpa(每一臺汽輪機也可從其中任意選取一個壓力等級)；第二種為抽汽一凝汽式汽輪機抽汽選擇范圍從0.3Mpa--1.3Mpa(每一臺汽輪機可從其中任意選取一個壓力等級)，該類機型操作彈性范圍大，可按照生產需求選擇全抽汽或全凝汽式操作。2、部分改造裝置內原有的及系統原有的蒸汽管網，使其一方面要適應整個煉油廠各個車間、不同地區、不同壓力等級的最低蒸汽需要如芳烴抽提、催化反-再系統、干氣脫硫、氣分、塔底吹汽、油品儲運、管道伴熱等等。另一方面汽輪機的抽汽和背壓又要則按照新管網的壓力要求進行設計改造。3、煉廠生產車間蒸汽使用過程采用新的運行模式(1)、蒸汽逐級利用新模式不用電站汽輪機，而是用裝置內換上的新式汽輪機，采用不同裝置內、不同型號的多臺新汽輪機的優化組合來實現全廠不同裝置、不同地區、不同壓力蒸汽浪費能級的回收。一個煉油廠有多臺或十幾臺汽輪機，可根據生產上允許的最低用汽參數需要，從其中優選l臺或幾臺將其改成為抽汽一背壓式汽輪機，其抽汽和背壓分別排出不同壓力的等級的蒸汽(從0.3Mpa--2.5Mpa)進入新的蒸汽管網。(2)、蒸汽平衡新模式大量的低壓(1.0Mpa)蒸汽的平衡問題仍舊需用電站汽輪機來完成。但是，當電站汽輪機和煉油生產車間內的低壓凝汽式(或中壓凝汽式)汽輪機調節蒸汽平衡的能力達到極限以后，如再出現少量(如30t/h以下)的低壓蒸汽的平衡問題時，如再用電站新建的汽輪機來完成，是很不經濟的；如在煉油生產車間內新建中壓凝汽式(或低壓凝汽式)汽輪機來補充解決是沒有作用的。此時就需要采用裝置內的l-2臺中壓抽汽一凝汽式汽輪機來補充解決蒸汽平衡問題可根據生產需要，從裝置內原有的汽輪機中優選l臺或幾臺將其改換成為抽汽一凝汽式汽輪機，抽汽范圍O.3Mpa—l.3Mpa:當夏天低壓蒸汽太多時，汽輪機采用全凝式操作，基本上不抽出低壓蒸汽；冬天低需要大量的低壓蒸汽時，汽輪機采用全抽汽式操作，多生產低壓蒸汽滿足生產需要。這樣可以用最經濟的方式解決蒸汽平衡問題。本實施例子中，在抽汽管網、背壓蒸汽管網上的蒸汽用戶中是限定使用了一類，實際上可以是多類用戶，如通過降壓裝置后使一條管網分別連接上多類的蒸汽用戶，原理是很傳統的，這里就不再展開來進行描述了。權利要求1.一種煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統，其包括電站產生的或車間內部生產的中壓蒸汽經系統中壓蒸汽管線(1b)進入車間內部的中壓蒸汽管網(2b)，與中壓蒸汽管網(2b)相連通的有兩類汽輪機進汽管線它們分別是中壓抽汽-背壓式汽輪機進汽管線(3b)和中壓抽汽-凝汽式汽輪機進汽管線(4b)；其中，中壓蒸汽經進汽管線(3b)去連接多臺中壓抽汽-背壓式汽輪機(5b)，中壓抽汽-背壓式汽輪機(5b)做功后分成兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線(8b)去連接車間內部的抽汽管網(11b)，與抽汽管網(11b)相連通的是車間內部各類不同壓力的蒸汽用戶中的至少一類，另一路經汽輪機背壓蒸汽排出管線(9b)去連接背壓蒸汽管網(12b)，與背壓蒸汽管網(12b)相連通的是管網上車間內部各類不同壓力的蒸汽用戶中的至少一類；中壓蒸汽經進汽管線(4b)去連接多臺中壓抽汽-凝汽式汽輪機(6b)，抽汽-凝汽式輪機(6b)做功后的蒸汽分兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線(10b)去連接車間內部的抽汽管網(13b)，與抽汽管網(13b)相連通的是管網上車間內部各類不同壓力的蒸汽用戶中的至少一類，另一路經汽輪機凝汽管線去連接中壓抽汽-凝汽式汽輪機的復水器(7b)；通過多臺中壓抽汽-背壓式汽輪機和抽汽-凝汽式汽輪機抽汽口、背壓蒸汽排出口設定各自能級壓力，使抽汽管網(11b、13b)、背壓蒸汽管網(12b)組成煉油廠多個車間內至少四個壓力能級以上的蒸汽管網。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述中壓蒸汽經進汽管線(3b)去連接多臺中壓抽汽一背壓式汽輪機(5b)，每一臺中壓抽汽一背壓式汽輪機抽汽管網(lib)壓力選取范圍為0.5Mpa至2.5Mpa，背壓管網(12b)壓力選取范圍為0.3Mpa至2.3Mpa。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于中壓蒸汽經進汽管線(4b)去連接多臺中壓抽汽一凝汽式汽輪機(6b)，所述每一臺中壓抽汽一凝汽式汽輪機的抽汽管網(13b)壓力選取范圍為0.3Mpa至1.3Mpa。4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述電站其內部的汽輪機抽出的低壓蒸汽經管線(14b)去連接車間內部抽汽一凝汽式輪機(6b)的抽汽管網(13b),用于控制該管網的壓力保持平穩。5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述中壓蒸汽管網(2b)壓力范圍是3.2~3.7Mpa，抽汽管網(lib)的壓力范圍是0.5Mpa至2.5Mpa，背壓蒸汽管網(12b)壓力范圍是0.3Mpa至2.3Mpa，抽汽管網(13b)壓力范圍0.3Mpa至1.3Mpa。6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于所述與抽汽管網(lib)相連通的各類蒸汽用戶中的至少一類為中壓蒸汽用戶芳烴抽裝置或PX裝置、l.OMpa級別蒸汽用戶，或O.5Mpa級別蒸汽用戶。7.根據權利要求l所述的系統，其特征在于所述與背壓蒸汽管網(12b)相連通的是各類蒸汽用戶中的至少一類為l.OMpa級別蒸汽用戶、0.8Mpa級別蒸汽用戶、0.5Mpa級別蒸汽用戶如塔底吹汽、干汽脫硫裝置、或0.3Mpa級別蒸汽用戶。8.根據權利要求l所述的系統，其特征在于所述與抽汽管網(13b)相連通的各類蒸汽用戶中的至少一類為用戶是l.OMpa級別蒸汽用戶、0.8Mpa級別蒸汽用戶，0.5Mpa級別蒸汽用戶如塔底吹汽、干汽脫硫裝置、或0.3Mpa級別蒸汽用戶。全文摘要一種煉油廠蒸汽逐級利用和平衡節能系統，其包括中壓蒸汽經系統中壓蒸汽管線1b進入車間的中壓蒸汽管網2b，與管網2b相連通的有兩類管線它們分別是中壓抽汽-背壓式汽輪機進汽管線3b和中壓抽汽-凝汽式汽輪機進汽管線4b；其中，管線3b去連接多臺中壓抽汽-背壓式汽輪機5b，汽輪機5b做功后分成兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線8b去連接車間的抽汽管網11b，另一路經汽輪機背壓蒸汽排出管線9b去連接背壓蒸汽管網12b，中壓蒸汽經管線4b去連接多臺中壓抽汽-凝汽式汽輪機6b，汽輪機6b做功后的蒸汽分兩路，一路經汽輪機抽汽排出管線10b去連接入車間內部的抽汽管網13b，另一路經汽輪機凝汽管線去連接復水器，其結構合理可行，投資少，節能顯著。文檔編號F24D1/00GK101097042SQ200610052248公開日2008年1月2日申請日期2006年6月30日優先權日2006年6月30日發明者雷澤永申請人:雷澤永