2018.04 蒸汽动力系统运行诊断与节能优化(培训教材)
蒸汽系统优化和节能降耗措施
蒸汽系统优化和节能降耗措施摘要：某炼厂通过提高中压蒸汽压力、减低低压蒸汽压力、提高催化原料残炭、优化换热流程、优化塔的工艺参数等措施，停运了运动力站锅炉，实现了零锅炉运行。
关键词：提质增效；停运锅炉；催化；优化节能某大型炼厂现有20多套主体炼油装置，自投产以来，通过不断优化生产技术和管理措施，生产经营取得了良好的效果。
目前，炼厂紧盯“管理增效、优化增效、经营增效”三大重点开展提质增效行动，在蒸汽优化方面，专门成立了蒸汽系统优化攻关小组，对蒸汽系统的优化运行工作进行总体部署，优化装置产汽能力，降低蒸汽消耗量，节能效果明显，成功地将唯一运行的一台锅炉停下来，实现了零锅炉运行的良好模式。
1蒸汽系统构成该炼厂动力部设有3台130t•h-1的锅炉，和一台最大耗汽量100t•h-1的汽轮发电机，优化前是一炉一机运行模式，正常生产中锅炉负荷维持在40~50t•h-1左右。
动力站、催化、硫磺回收分别设有减温减压器。
蒸汽管网分为3个等级，分别是：中压蒸汽管网，压力3.5MPa；低压蒸汽管网，压力1.0MPa；低低压蒸汽管网，压力0.45MPa。
中压蒸汽产汽用汽示意图见图1，低压蒸汽产汽用汽示意图见图2，低低压蒸汽产汽用汽示意图见图3。
2蒸汽系统优化节能措施2.1中压蒸汽系统的优化节能措施。
某炼厂中压蒸汽主要供各加氢装置汽轮机、塔底加热及常减压装置炉管注汽使用。
对全厂每个汽轮机的进汽量进行统计后发现，在同样的功率、不同的蒸汽参数下，汽轮机的进汽量不一样，蒸汽参数越高，蒸汽可利用的能量越大，蒸汽汽轮机的做工能力越强，因此决定将中压蒸汽压力尽量控制得高一些，使汽轮机的做工效率更高。
与全厂蒸汽用户对接后，将全厂中压蒸汽压力由原来的3.25~3.45MPa，调整到3.47~3.5MPa，中压蒸汽压力平均提高了0.22MPa，节约蒸汽用量约8t•h-1，保障了全厂蒸汽更优的工况。
为了让催化能够多产蒸汽，炼厂决定改变催化原料的性质，通过调整渣油加氢装置反应器的反应条件，进行催化原料重质化生产，逐步将催化原料的残炭由5.5%提至6.6%左右，催化装置可增产中压蒸汽40t•h-1。
蒸汽供热系统节能技术培训课件
路漫漫其悠远 2020/3/23
蒸汽系统的组成
蒸汽系统有五部分组成 1. 蒸汽产生系统； 2. 蒸汽输送系统； 3. 蒸汽疏水系统； 4. 凝结水回收系统； 5. 凝结水处理系统。
路漫漫其悠远
产生系统
蒸汽
锅炉
凝结水
输送系统
锅炉
路漫漫其悠远
凝结水回收系统
除氧器
水处理 PT 单元
击等适应性方面提出了较高的要求。
路漫漫其悠远
疏水环节应考虑的问题
3、蒸汽系统排空气的必要性 • 保证设备安全运行； • 提高设备换热效率； • 延长设备使用寿命。
路漫漫其悠远
疏水环节应考虑的问题
4、疏水阀是疏水系统的关键环节 疏水阀的作用就是“阻汽排水”。它是实
现疏水系统全部功能的主要载体和基本单 元。可以说，疏水阀决定着疏水系统，凝 结水回收系统乃至整个蒸汽系统合理运行 的成败。
路漫漫其悠远
我国各类疏水阀使用现状
• 全部 100% • 正常运行 (漏汽率<3%) 10% • 泄漏超标 (漏汽率>5%) 60% • 严重泄漏 (漏汽率>10%) 30% • 许多疏水阀处于跑汽状态,
形同虚设
路漫漫其悠远
惊人的蒸汽泄漏损失
－0.7MPa下的测试报告 （假定蒸汽单位成本为70元/吨）
阀，不允许用截止阀代替。
路漫漫其悠远
疏水阀主要型式
机械式 • 倒Байду номын сангаас桶型，浮球型（杠杆、自由式），自由半浮球型（UFO） 热静力式
• 压力平衡式/波纹管、膜盒 • 固体膨胀式/双金属片型 • 液体膨胀式/恒温疏水阀
热动力式
• 圆盘、脉冲型、迂回型（迷宫式）
蒸汽系统教材
课程大纲：一、常用单位换算：1 扬程2 扬量3 电功4 转速、效率5 口径6 公式二、泵浦（PUMPS）的种类：1 动力区分2 结构原理区分3 轴封三、选泵、使用泵的要领：1 扬量2 扬程3 系统曲线4 系统曲线与各泵HQ曲线之应用5泵吸入侧之探讨（NPSH曲线）6 资料参数之认识7 并联与串联运转8 计算练习题四、马达电机：1规格标准（IEC，NEMA）2散热种类（TEPC,ODP,水冷）3绝缘等级4防尘防水等级5安装规格五、泵的检查及维修保养：1使用前检查2使用中检查3使用后检查一、常用单位换算：1. 扬程：1米（M，公尺）=3.28英尺（Feet）1公斤/平方公分（kg/cm2）=0.9807巴（bar）=14.21磅/平方英寸（1b/in2,psi）=10米（M，公尺）1 atm（大气压力）=10.335mH2O=1.033kg/cm2=760mmHg2. 扬量：1加仑/分（GPM）=0.2271立方米/时（m3/Hr）1立方米/时（m3/Hr）=1000公升/时（l/Hr）=1000公斤/时（Kg/Hr）3. 电功电频（f）: Hertz（Hz）=Cycle=∞电压（E）:V oltage（V）电流（I）:Amp（A）电阻（R）:Omega（Ω）1马力（Hp）=0.75电功率（kw）=750瓦（w）4. 转速、效率转速（RPM、min-1）能量效率Efficiency（η）1BHP=0.016 m3/Hr（蒸发量）1BTU=0.252kcal5. 口径3/8 ”三分10mm（A）1/2 ” 四分15mm（A）3/4 ” 六分20mm（A）1 ” 1寸25mm（A）11/4 ” 1寸2分32mm（A）11/2 ” 1寸半40mm（A）2 ” 2寸50mm（A）21/2 ” 2寸半65mm（A）3 ” 3寸80mm（A）4 ” 4寸100mm（A）5 ” 5寸125mm（A）6 ” 6寸150mm（A）8 ” 8寸200mm（A）10 ” 10寸250mm（A）12 ” 12寸300mm（A）6. 公式：转速（RPM, min-1）=120f/P f: 电频P: 极数水马力（WHP）= Q*H*r*g（理论马力）流量Q：m3/Hr, 扬程H：M，比重r，重力加速度g轴马力（BHP）= WHP/η效率（η）电功率（kw）=√3 E I Cosθ（三相）=E I Cosθ（单相）电流（I）=E / RT电压（E），总电阻（RT）流量（GPM）=9.83√ΔH D2ΔH（FT）D（in）总扬程（TH）=(P2-P1)/r +(Z2-Z1)+(V22-V12)/2g + HfHmax=A – NPSH – Hf – Hv - HsH1/H2 = (N1/N2)2Q1/Q2=N1/N2 BHP1/BHP2=(N1/N2)3 Q1/Q2 = D1/D2 H1/H2=(D1/D2) 2P1/P2=(D1/D2) 3二、泵浦的种类:1.动力区分：人力驱动、风力驱动、水力驱动、动物驱动、蒸汽驱动、引擎驱动、马达驱动2.结构原理区分：离心泵（Centrifugal Pump）轴向动力泵混流泵（Mixed Flow Pump）Kinetic轴流泵（Axial Pump）旋叶式（Propeller）磨擦泵（Regenerative Pump）活塞式（Piston）往复泵（Reciprocating Pump）柱塞式（Plunger）泵浦正排量力泵Pumps Positive转子式（Piston）Displacement 齿轮式（Gear）Pump 旋转泵（Rotary Pump）轮叶式（Vane）螺旋式（Screw）曲杆式（Crank）其他喷射泵（Jet Pump）Other Type空气扬升泵（Air Lift Pump）3.轴封：压盖式（填料式）轴封机械式轴封油封圈轴封动轴封无轴封三、选泵、使用泵的要领：1.扬量：输送流体, 必须达到规定的输送量, 也称流量。
第6章 蒸汽动力装置循环(中文课件)
将在汽轮机中做了部分功的蒸汽从汽轮机中抽出来，
用以加热进入锅炉前的给水，这样不仅避免抽汽的冷源
损失，锅炉的给水温度也同时提高。
2. 回热装置系统图及T-s图
郭煜《工程热力学与传热学 》
过热器 6
锅炉
10
1 kg 1
7 kg 冷
凝 器
发 电 机 (1- ) kg 2
3 冷却水
9 给水泵
回热
4
凝结水泵
工程热力学与传热学
工程热力学 第六章 动力装置循环
郭煜 中国石油大学（北京）机械与储运工程学院
郭煜《工程热力学与传热学 》
第六章 动力装置循环
内容要求
掌握蒸汽动力装置的理想循环—朗肯循环 掌握再热循环，回热循环 了解活塞式内燃机循环 了解燃气轮机装置的理想循环
郭煜《工程热力学与传热学 》
的经济性，寻求提高经济性的方法和途径。
方法和步骤 （1）首先：把实际问题抽象为可逆理论循环。分析找出
热效率及提高该循环热效率的可能措施，以指导实际循 环的改善。 （2）然后：分析实际循环与理论循环的偏离程度。找出 实际损失的部位，大小，原因，及改进措施。
郭煜《工程热力学与传热学 》
6-1 蒸汽动力装置循环
T
及汽轮机出口干度。 1
汽耗率：
56
蒸汽动力装置输出１kＷ.h
4
（3600kJ）功量所消耗的蒸汽量。 3
2
0
s
朗肯循环T–s图
例题
郭煜《工程热力学与传热学 》
3. 与上题相同，蒸汽进入汽轮机的压力P1=13.5MPa，
初温度t1=550ºC，乏气压力为0.004MPa。当蒸汽在
汽轮机中膨胀至３MPa时，再加热到 t1，形成一次再热
蒸汽动力循环系统的优化设计
蒸汽动力循环系统的优化设计在现代工业领域，蒸汽动力循环系统作为一种重要的能源转换方式，广泛应用于发电、化工、冶金等众多行业。
然而，随着能源需求的不断增长和环保要求的日益严格，对蒸汽动力循环系统进行优化设计已成为提高能源利用效率、降低环境污染的关键。
蒸汽动力循环系统的基本原理是利用燃料燃烧产生的热能将水加热成蒸汽，蒸汽在膨胀过程中推动汽轮机做功，从而将热能转化为机械能。
这个过程看似简单，但其中涉及到众多复杂的物理和化学过程，需要综合考虑多个因素来实现系统的优化。
首先，在蒸汽动力循环系统的优化设计中，工质的选择至关重要。
传统的工质是水，但随着技术的发展，一些新型工质也逐渐受到关注。
例如，有机工质具有较低的沸点和较高的汽化潜热，能够在较低的温度下产生蒸汽，从而提高能源利用效率。
然而，新型工质也存在一些问题，如成本较高、安全性有待提高等。
因此，在选择工质时，需要综合考虑其热力学性能、成本、安全性和环保性等因素。
其次，蒸汽参数的优化是提高蒸汽动力循环系统效率的重要手段。
蒸汽的压力和温度越高，系统的效率就越高。
但同时，过高的蒸汽参数也会给设备的制造和运行带来巨大的挑战。
例如，高温高压会导致设备的材料强度要求提高，增加制造成本；同时，也会增加设备的运行维护难度和成本。
因此，需要在设备制造和运行成本与系统效率之间找到一个最佳的平衡点。
此外，热力循环方式的选择也对蒸汽动力循环系统的性能有着重要影响。
常见的热力循环方式有朗肯循环、回热循环、再热循环等。
朗肯循环是最简单的蒸汽动力循环方式，但效率相对较低。
回热循环通过回收部分蒸汽的热量来加热给水，从而提高系统的效率。
再热循环则是在蒸汽膨胀过程中再次加热蒸汽，提高蒸汽的做功能力。
在实际应用中，需要根据具体的工况和需求选择合适的热力循环方式，或者将多种循环方式组合使用，以达到最佳的效果。
除了上述几个方面，设备的优化设计也是蒸汽动力循环系统优化的重要内容。
汽轮机作为蒸汽动力循环系统的核心设备，其性能直接影响着系统的效率。
蒸汽系统知识培训教材
浮球式疏水阀
公称通径为15、20、25、40、50、65毫米,允许压差范围为0.02至46巴， 最大排量为33000公斤/时，其特点是能连续排水，且排量大，用途广泛，过冷 度可认为是零。但因其内件球体是空心的，所以不耐水击，体积也略大。
浮球式疏水阀的性能对比表
名称
优点
缺点
冷凝水排放特征
1.在饱和温度下能连续排水,且 1 。 在 暴 露 状 态 随冷凝水量变化作连
“高压输送，低压使用”
蒸汽
排空气阀
截止阀
压力表
旁通阀
压力表
汽
水
分
离
器
变径
变径
截止阀 过滤器
减压阀
截止阀
浮球疏水器
过滤器的正确安装
截止阀 过滤器
止回阀 冷凝水
安全阀 蒸汽
24
• 二.蒸汽减压阀的一般原理
• 一般的减压阀：“增速减压”，减压阀及减压阀下游口径不变。 • 先进的减压阀：“扩容减压”，减压阀比上游管径小，下游管径比上游管径大。
蒸汽的流向 冷凝水产生的波峰
冷凝水产生 的波峰撞击管壁
33
(2).蒸汽阀门安装及管道安装错误
a.蒸汽管道过滤器安装错误 如在水平的管路上装蒸汽用过滤器,如左图所示,会在运行非常短的
时间后,在其过滤网的突出部分就会充满水,只有 在水面上很少的过滤网继续运行。这样安装会减少蒸汽流量并且形成水击。 蒸汽过滤器正确安装为侧装。
浮 排量较大 ;
下 易 结 冰 , 需 进 行 续排放.
球
2.能适应蒸汽压力的变化 ;
保护.
疏
3.有自动排空装置,具有良好的 2 。 内 部 件 精 密 ，
水 排气功能 ; 阀 4.可解除蒸汽汽锁的现象；
蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统与相关技术
图片简介:本技术涉及一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统。
该方法包括获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型；对蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数；以能源消耗和成本最低为目标，以运行操作参数为决策变量，以设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数；根据目标函数确定最优运行操作参数；根据最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。
本技术所提供一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法及系统，能够减少能源的浪费和降低成本。
技术要求1.一种蒸汽动力系统的运行操作优化方法，其特征在于，包括：获取蒸汽动力系统中设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构；所述设备包括动力锅炉、汽轮机、减温减压器、除氧器、蒸汽加热器、凝汽器、给水泵、余热锅炉和蒸汽管网；所述性能特征参数包括动力锅炉的蒸发量、压力和温度，汽轮机的进汽量、高压抽汽量、高压抽汽压力、高压抽汽温度、低压抽汽量、低压抽汽压力、低压抽汽温度、排汽量、排汽真空度和额定功率，减温减压器的出口流量、出口压力、出口温度以及减温水的压力和温度，除氧器的工作压力，蒸汽加热器的列管数、列管直径、列管长度以及出口控制温度，凝汽器的列管数、列管直径、列管长度以及循环冷却水的流量和进口温度，给水泵的扬程曲线、效率曲线、工作频率，余热锅炉的产汽量、产汽压力和产汽温度，、蒸汽管网的流程拓扑结构，以及管线的管径、壁厚、管长、保温、弯头和阀门；所述工艺参数包括年操作时间、系统电力需求、燃料数据、工况条件和系统尾气排放；根据基尔霍夫定律、蒸汽动力系统的能量守恒方程、质量守恒方程以及所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构构建蒸汽动力系统数学模型；对所述蒸汽动力系统数学模型进行求解，得到运行操作参数；以能源消耗和成本最低为目标，以所述运行操作参数为决策变量，以所述设备的性能特征参数、工艺参数和拓扑结构为约束条件，建立目标函数；根据所述目标函数确定最优运行操作参数；根据所述最优运行操作参数对所述蒸汽动力系统的运行进行操作。
水蒸气与蒸汽动力循环课程PPT(32张)
三、水蒸气的焓熵图
欲获得水蒸汽的状态参数,可查
水蒸气表
精确度高,但往往不 太方便、且不直观
水蒸气的焓熵图(莫里尔图)
方便、直观, 但不够精确
临界点C 上界线（x1） 下界线（x0）
——单位质量湿蒸汽中所含饱和蒸汽的质量称
为湿蒸汽的干度。表示式为
饱和液体和饱和 蒸汽的混合物
x mv mv mw
mv-湿蒸气中干饱和蒸气的质量 mw-湿蒸气中饱和水的质量
x0 ，饱和液体
干度x的取值范围为0～1。 0﹤x﹤1 ，湿(饱和)蒸汽
x1 ，干饱和蒸汽
• 引入干度x可确定湿蒸汽中所含饱和液体和饱和蒸汽的
6. 了解再热循环和回热循环的基本装置、热力过程及热效率，了 解热电合供循环的基本思想和经济性指标。
本章难点
1. 本章的基本概念较多，也比较抽象，较难理解。 学习中应反复深入地思考，正确理解这些概念的物理 意义，找出其间有机的联系，并在应用中加深理解。
2. 熟练利用水蒸气图表进行相关工程计算在初始阶 段会有一定难度，应结合例题与习题加强练习。
的液体沸点不同。
汽化过程是吸热过程。
如在0.1MPa时，水的沸点为 99.634℃，氨的沸点为-32℃
基本概念
2. 凝结
——物质由气态转变为液态的过程称为凝结。
如水蒸汽冷凝为
液态物质 (吸热)汽化 (放热)凝结
水
气态物质
同压力下蒸汽的凝结 温度与液体的沸点相
等
汽相空间蒸汽分子越多，蒸汽压力越大，凝结速度 越快。
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失压、憋压 水击、停车
管线水击
安全运行 预防为主
公用 工程
你的要求我 告诉电站了！
你不了 解我！
你咱不俩了解 没关我系！！
装置
产生矛盾的根本原因是各自为政、互不了解、缺乏全局观！
蒸汽系统相关业务部门产生的矛盾
规划 设备
你怎么不 考虑未来？
你怎么 老是变？
设备出 了问题！
生产出 了问题！
生产
你不懂 技术！
你不懂 生产！
科技
你的系统 不好用！
这么好的系 统你不用？
验；。
基于模型 的智能化
管理
经验+数据+模型管理； 对系统有透彻的、本质
的理解； 增加安全性和可靠性； 增强可预见性，获得更
智能的洞察； 提供了诊断、分析和优
化的科学方法，实现效 益最大化。
系统架构
蒸汽动力系统优化顺序与优化原则
优化 用汽 优化输送
优化供给 促进回收
► 按“需”用汽 ► 降低不合理用能
► 消除系统瓶颈 ► 降低散热损失
► 优化炉机负荷分配 ► 优化热、电比
► 提高凝水回收率 ► 提高低温热利用率
实施目标
目标
通过整合蒸汽动力系统各个环 节，利用模拟优化技术，在满足 生产需求、保证生产安全的基础 上，实现节能5%—15%的目标。
实施步骤
实施路线
收集数据
建立模型
平衡分析
节能优化
在线集成
用汽匹配？ 损耗不知不觉
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
（四）回收环节存在的问题
（1）凝结水回收率不高；
（2）凝结水热量利用率不高，凝结水带走的热量占20%~30% 。
压力 （MPa）
10 6.5 3.8 1 0.5
饱和水
饱和温度 （℃）
焓值 （kJ/kg）
311.7
1412
281.8
1246
蒸汽动力系统 运行诊断与节能优化
(培训教材)
中新能化 2018年3月
一、提出问题 二、解决方案
各工业部门能耗总量和单位能耗
能源的类型和应用方式
蒸汽被广泛应用于各领域
蒸汽由于热容量大、易传输、易控制、无毒、无污染等特性，被广泛应用于炼油、石化、 化工、钢铁、冶金、舰船、电力、热电、市政、场馆、建筑等各领域。
谢谢！
（3）决策少依据 由于家底不清楚和管理凭经验，使企业决策者在装置规划、生产管理、事故处理和降低能
耗等方面缺乏决策依据。因此迫切需要一个科学的方法，了解蒸汽动力系统的运行规律， 掌握蒸汽动力系统的工况，为企业安全生产和节能降耗提供辅助决策依据。
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
（一）产汽环节存在的问题
瓶颈？！
热损有多大？运 行安全吗？
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
（三）用汽环节存在的问题 （1）装置用汽等级不匹配：高质低用，过剩浪费；低质高用，损耗增加； （2）梯级用汽不合理，造成高质蒸汽不够用，低质蒸汽放空； （3）机械式疏水器容易老化或损坏，排凝同时会协排蒸汽（1.0MPa蒸汽 DN20管子对大气的排汽量为1.6万吨/年）； （4）怎样确定供汽压力，达到系统节能，缺乏调控手段和决策依据。
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
（六）蒸汽与电力系统的联合优化问题 （1）发电成本是多少？ （2）蒸汽成本是多少？ （3）买电效益高？还是发电效益高？ （4）电站指标是多少？如何做到满足指标要求，同时效益最大化？
如何做到效 益最大化？
蒸汽系统运行管理的矛盾
自备 电站
是装置要 求的！
你不了解 我！
电力系统
全 厂 电 平 衡
蒸汽动力系统的组成
工业企业中，典型的蒸汽动力系统如下图。
蒸汽动力系统能耗大
工业企业中，典型的蒸汽动力系统如下图。
蒸汽动力系统能耗大
大型石化或化工企业，蒸汽和电的消耗占整个能源消耗的60%以上，因此蒸汽动 力系统的优化对石化企业的节能降耗起到非常关键的作用。
燃料, 30.6%
收集动力站内部蒸汽动力系统、锅炉回水系统和蒸汽管网系统流程图； 收集锅炉的设计参数、运行参数和相应的经济参数； 收集汽轮机、凝汽器、高、低加和除氧器的设计参数、运行参数； 收集管网中每根管线的结构参数，包括管径、管长、管件类型和位置、保温层材料、保温层
厚度、管线敷设方式等信息； 收集装置内部的设备包括余热锅炉、透平、换热器、加热器等产汽和用汽设备。需要这些设
（1）家底不清楚 在一些石化企业，特别是一些老厂，不断扩大生产规模，对公用工程系统惯用“填平补齐”
措施，特别是管网系统，逐年改造后，形成多汽源、多用户、多环、多级的复杂结构，基 础资料缺失严重。
（2）管理凭经验 蒸汽动力系统在管理上分为总调、电站和装置等来自个级别和部门，缺乏统一性和系统性，
加上缺少管网内部温度、压力、流量等测点，造成了管理工作很大程度上靠经验，供汽流 程和参数调整时有盲目性，甚至蒸汽流向、流量不明，降质使用，放空现象得不到遏止， 造成能源的极大浪费。
（二）输送环节存在的问题
（1）滚动式发展，填平补齐改扩建方式，致使蒸汽管网庞大、复杂；
（2）设计不合理，造成瓶颈，影响输送效率，影响设备运行安全；
（3）减温减压与放空并存；有的压力太低，有的憋压放空；
（4）管网热损巨大、缺乏量化，热损原因不明；
（5）管理调度凭经验，能量浪费严重；
（6）管网改、扩建缺乏科学规划。
在线集成
实施步骤
实施路线
收集数据
建立模型
平衡分析
调研仪表位号、数据库位号； 开发MES数据接口、DCS数据接口； 开发各功能模块； 集成调试。
节能优化
在线在系线统集集成成
企业蒸汽系统运营管理及优化案例分析
• 中石化燕化石化蒸汽动力系统案例分析 • 中煤榆林煤制烯烃装置蒸汽动力系统案例分析 • 中韩武汉乙烯装置蒸汽动力系统案例分析 • 中石油四川石化蒸汽动力系统案例分析 • 中石化天津石化蒸汽动力系统案例分析等
烧焦5.7%
外输热, -0.7%
水, 2.5% 电，23.8%
蒸汽, 38.1%
某石化企业能耗组成比例图
某工业企业能耗组成
能耗项目
单位 实物量
换算系 数
能耗值
加工量
比例
能耗合计
76.34 8865945
一
水
吨
262041472
1.94 8865945
2.5%
新鲜水
吨
719664
0.17
0.01 8865945
（1）动力站缺乏实时成本（发电、供汽）核算，无法进行负荷分配优化；
（2）锅炉、汽机效率无精确核算，负荷分配靠经验，缺乏优化手段；
（3）动力站被动满足供汽需求，难以做到能耗最优；
（4）动力站内部水、汽系统梯级用能不合理，造成能量浪费；
（5）装置余热锅炉产能没有充分发掘。
效率？成本？
梯级利用？ 优化？
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
优优化化评评估估
瓶颈解决：查找蒸汽系统压损瓶颈，并提出解决方案； 热损评价：对全厂蒸汽系统进行热损评价，并提出减少热损的措施； 疏水系统优化：疏水器使用情况评价，提出疏水系统优化方案； 锅炉优化：优化电站内部锅炉、汽机及管网的运行方式； 减温减压器优化：优化全公司减温减压器的使用； 高温凝结水优化利用：优化全公司高温凝结水使用。
蒸汽系统的组成
狭义上的蒸汽系统包括产汽、输送、用汽、凝水回收等四个环节。
蒸汽动力系统的组成
广义上的蒸汽系统应该包括电力系统在内的蒸汽动力系统。 蒸汽动力系统
蒸汽系统
产汽
输送
用汽
回收
汽
动 力 锅 炉
余 热 锅 炉
机 供 汽 发
蒸 汽 管 网
水 管 网
电
工动 艺力 用用 汽汽
凝 水 回 收
低 温 热 回 收
吨
217886
23.39
30.6%
其中：燃料油
吨
7460
1000
0.84 8865945
燃料气
吨
210426
950
22.55 8865945
五
催化烧焦
吨
256794
950
4.32 8865945
5.7%
六
外输热量
千克标油
-4406496
1
-0.5 8865945
-0.7%
工业企业蒸汽动力系统现状及存在的问题
循环水
吨
261321808 0.0654
1.93 8865945
二
电
kwh
618314328
0.26
18.13 8865945
23.8%
三
蒸汽
吨
3017621
29.06
38.1%
其中：39Kg
吨
2356676
88
23.39 8865945
10Kg
吨
660945
76
5.67 8865945
四
工艺炉燃料
信息
产生矛盾的根本原因是缺乏系统的评判标准和科学的决策依据！
一、提出问题 二、解决方案
基于模型的智能化管理是未来发展的必然趋势
实时数据 管理
应对式 管理
经验管理； 满足蒸汽参数要求； 管理滞后。
经验+数据管理； 实现了集中控制； 有了更多的数据； 不能预测工况； 分析和诊断依靠经