神华宁煤化工甲醇厂富余蒸汽拖动循环水泵项目

  一、案例名称

  神华宁煤化工甲醇厂富余蒸汽拖动循环水泵项目

      二、案例业主

  宁夏煤业集团有限责任公司成立于2006年1月18日,是国家能源集团和宁夏回族自治区党委政府合资合作组建的国有能源企业。
  宁夏煤业集团有限责任公司主营业务为煤炭和煤制油化工,经营范围涉及煤炭深加工及综合利用、机械加工制造与维修、能源工程建设等。
  集团先后荣获全国文明单位、“五一”劳动奖状、民族进步模范单位,以及中央企业先进基层党组织等荣誉称号。
  神华宁夏煤业集团有限公司煤炭化学工业分公司甲醇厂由两个25万吨/年甲醇建设项目和83万吨/年二甲醚项目组成,分别生产甲醇224526.927和631339.27吨。
  神华宁夏煤业集团有限公司神宁煤化工公司甲醇厂甲醇二套装置产生的2.5MPa饱和蒸汽,由于没有合理用途,在夏季以50t/h、冬季10t/h流量进行放空,不但浪费大量的能源,也造成对环境的热污染。
  三、项目实施单位
  ag真人国际厅
  四、案例内容
  1、技术原理及优势
  低品位蒸汽在我国化工企业中广泛存在,因生产过程中无用汽工艺,很多企业选择排空或食堂、浴室利用部分,利用率低,成了名副其实的富余蒸汽,造成企业能源无形流失。
  低品位蒸汽可以作为汽轮机的动力源,驱动压缩机、风机、拖动水泵等,利用汽轮机将低压饱和蒸汽的低品位热能转化为旋转机械能是低品位能源的主要利用途径,可以完全取代电机,不但节约电能,提高企业能源利用率,而且降低产品成本,创造经济效益。
  低压饱和蒸汽汽轮机特指蒸汽压力范围为0.2-2.50MPa、功率范围为100-6000kW、蒸汽温度为相应压力下的饱和温度、转速为300-18000r/min的汽轮机。
  汽轮机驱动水泵是一种高效的节能解决方式,利用项目单位现场的低压饱和蒸汽,通过汽轮机主汽门进入气缸,带动转子转动,再通过联轴器与水泵相连,带动水泵转动,省去了原来带动水泵的电机,进而节省电能消耗。汽轮机排出来的蒸汽还可以回收再利用,保证了蒸汽的利用率。
  汽轮机可根据循环水泵的需要和要求采用变速调节,变速调节可使水泵运行效率提高,可靠性增加。另外,改变给水泵转速来调节给水流量经济性高,消除了阀门因长期节流造成的磨损,同时简化了给水调节系统,操作简单。而电动机因受电网频率的限制只能以定转速运行,要实现变频调节需要加装变频器,变频器价格昂贵,且操作运行复杂,故障率高。

  另外从机组安全运行角度考虑,大型电动机的启动电流大,在投入和切除运行时,厂用电负荷变化大,对用电系统运行不利,采用汽轮机拖动循环水泵安全性要高于电机拖动循环水泵。

  工业汽轮机在热-电-动力系统中使用示意图
  2、蒸汽拖动循环水泵项目优点:

  (1)实现能源梯级利用,提高整个机组热效率;

       (2)充分利用蒸汽热量,提高能源利用率,同时节约用电,降低生产成本;提高整个机组热效率;

       (3)投资小,不需要增加价格昂贵的变频器而实现无级调速;

      3、项目改造具体内容

  本项目利用汽轮机将低压饱和蒸汽的低品位热能转化为旋转机械能,实现能量的梯级利用,达到节能目的。
  当前汽轮机最常见机组形式有:背压式、冷凝式两种。
  凝汽式机组是指进入机组的蒸汽在汽轮机中做完功后进入凝汽器,凝结成水,一般排汽相对压力和温度比较低。排汽压力大于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机,其排汽温度和压力都比较高,排汽不进入凝汽器,而是蒸汽管路继续用于生产过程中。
  背压式汽轮机排汽压力高,蒸汽的焓降较小,与排汽压力很低的凝汽式汽轮机相比,发出同样的功率,所需蒸汽量大。

  从投资方面比较看,凝汽式汽轮机投资建设成本较背压式汽轮机投资要高,但其运行成本要低于背压式汽轮机。


比较项目

背压式汽轮机

凝汽式汽轮机

参数范围

进汽P≧0.4MPa,功率3000kW以下

进汽压力0.2-2.5MPa,功率6000kW以下

汽耗率

热效率

运行成本

较高

一次投资

较低,无需冷凝系统

较高

工质输出

工艺再利用

凝结水循环利用


  结合现场调研结果项目单位无需额外用汽,同时遵循以下原则“技术先进、安全可靠、经济合理、管理方便;利用原有能力和设施,节约占地、投资和运行能耗”,确定本项目采用凝汽式汽轮机。
  本项目采用一台N1.0-2.5凝汽式汽轮机回收利用12t/h压力为2.5MPa的低压饱和蒸汽拖动甲醇一套装置中一台额定功率为1250kW循环水泵,采用一台N2.5-2.5凝汽式汽轮机回收利用18t/h压力为2.5MPa的低压饱和蒸汽拖动甲醇二套装置中一台额定功率为2500kW循环水泵。
  项目实施后,不改变原生产装置,产品方案保持不变,不影响企业的产品工艺和生产规模。
  4、项目具体实施内容
  本项目建设工程为改造工程,在原有电动泵基础上改造,具体实施包括以下工作:
  (1)汽轮机基础施工;
  (2)凝汽器基础施工;

  (3)甲醇二套装置至循环水泵蒸汽管道阀门安装;

      (4)凝结水回收管道施工;

  (5)汽轮机及其附属设备安装;
  (6)凝汽器安装及其与汽轮机连接;

  (7)凝汽水泵安装就位及凝结水回收管道接入;

      (8)蒸汽管道与汽轮机进汽口连接,汽轮机稀油站等附属设备安装就位,并连接汽轮机与油站之间的润滑油管路;

      (9)汽轮机控制柜就位及仪表连接;

  (10)汽轮机本体及蒸汽管道保温;
  (11)汽轮机进行暖管、疏水等;
  (12)汽轮机运行调试及验收。
  五、项目年产节能量及年节能效益
  1、年节能量
  根据项目单位提供资料,冬季(5个月)部分蒸汽将用于供热,汽量较少,因而节能量暂不考虑冬季节能情况,因此计算周期按照每年7个月即210天,共计5040小时进行计算。通过项目实施,可节约循环水泵1200kW/h及2500kW/h电机各一台,节约能源计算如下:
  (1250+2500)kW×5040h=18900000kWh,折合标准煤6331.5t。
  2、节能效益
  根据项目单位现有电价0.406元/kWh计算,全年可节省电费18900000kWh×0.406元/kWh=767.34万元。


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更新时间:21/01/12 13:56:01  【打印此页】  【关闭
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