一種低壓蒸汽分級供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低壓蒸汽分級供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法，屬節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機是用于回收由鍋爐或產(chǎn)汽設(shè)備生產(chǎn)出來的蒸汽的壓力能的設(shè)備。從汽輪機做功后排出的蒸汽有一定的壓力，稱為背壓蒸汽。背壓蒸汽進入蒸汽管網(wǎng)，為蒸汽用戶提供蒸汽。
[0003]汽輪機是一種將蒸汽壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的轉(zhuǎn)動設(shè)備。汽輪機里面有多級葉輪，蒸汽從壓力較高的蒸汽管網(wǎng)進入汽輪機入口，逐級通過葉輪做功，將壓力能轉(zhuǎn)化為機械能推動葉輪。做功后的蒸汽稱為背壓蒸汽，從汽輪機出口送出至較低壓里等級的蒸汽管網(wǎng)。
[0004]汽輪機按照用途分為工藝汽輪機和發(fā)電用汽輪機。工藝汽輪機是指汽輪機作為工藝裝置動力源，用于驅(qū)動一個負荷基本固定的工藝設(shè)備，例如壓縮機、風(fēng)機和栗等。發(fā)電汽輪機是指汽輪機帶動一臺發(fā)電機，其負荷根據(jù)管網(wǎng)蒸汽量的變化而變化。
[0005]工廠里的蒸汽用戶一般都連接在一個低壓蒸汽管網(wǎng)(大多采用l.0MPa管網(wǎng)，操作壓力范圍0.8-1.1MPaG)。在這個低壓蒸汽管網(wǎng)中有多個蒸汽用戶。這些蒸汽用戶所需的壓力有高有低，各不相同。對蒸汽壓力要求苛刻的用戶我們稱之為“苛刻用戶”，其它用戶成為“普通用戶”。蒸汽管網(wǎng)的壓力一般要苛刻用戶的需求，相當于供應(yīng)給普通用戶的蒸汽壓力比實際需要的壓力高。因此存在壓力能的浪費。如果能夠?qū)⒄羝芫W(wǎng)細分為兩個壓力級別的管網(wǎng)，則被降壓的這部分蒸汽可以在汽輪機內(nèi)多做功，從而把壓力能轉(zhuǎn)化為動能。
[0006]有些工廠由于汽輪機產(chǎn)生的背壓汽量超過蒸汽用戶的需求量，導(dǎo)致低壓蒸汽過剩，采用降低背壓的措施可以降低汽輪機的蒸汽需要量，因此低壓蒸汽產(chǎn)量將會降低，因此可以減少低壓蒸汽的過剩量，甚至消除放空。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種低壓蒸汽分級供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法。該方法將現(xiàn)有的低壓蒸汽管網(wǎng)分為兩個管網(wǎng)，貫徹“梯級利用”的思想，為不同的用戶提供不同等級的蒸汽，充分回收了蒸汽的壓力能?；厥盏膲毫δ芸梢赞D(zhuǎn)化為電能，或者減少和消除蒸汽放空。同時立足于不改或少改汽輪機的原則，主要的改造內(nèi)容為管線改造，因此降低了改造費用，
本發(fā)明提出的一種低壓蒸汽分級供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法是一種不需要增上設(shè)備，僅通過改變局部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就可以挖掘出系統(tǒng)本身存在的節(jié)能潛力的蒸汽優(yōu)化方法。傳統(tǒng)的回收蒸汽壓力能的方法是增上汽輪機等能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，將節(jié)約的蒸汽壓力能轉(zhuǎn)化為電能，或者對過剩放空的蒸汽進行回收利用或發(fā)電。本方法是從源頭入手，無需增上新設(shè)備，僅對蒸汽管網(wǎng)進行調(diào)整，即可自動收集大部分蒸汽用戶降壓供汽節(jié)約的壓力能，并通過蒸汽管網(wǎng)自動將這部分壓力能由蒸汽攜帶轉(zhuǎn)移到發(fā)電機組，在蒸汽發(fā)電機組中將這部分壓力能轉(zhuǎn)化為電能。
[0008]本發(fā)明提出的一種低壓蒸汽分級供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法，所述現(xiàn)有的蒸汽動力系統(tǒng)包括低壓蒸汽管網(wǎng)、若干個汽輪機和若干個蒸汽用戶，蒸汽用戶劃分為苛刻用戶和普通用戶兩種類型，苛刻用戶是指那些物料側(cè)的溫度相對較高，需要提供壓力較高的蒸汽；普通用戶是指哪些對蒸汽壓力的要求不太苛刻，允許降低供汽壓力的蒸汽用戶；較高壓力的蒸汽自高壓力蒸汽管網(wǎng)進入汽輪機做功后降壓為壓力等級1的低壓蒸汽，通過壓力等級1的蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)給苛刻用戶；較高壓力的蒸汽同時自高壓力蒸汽管網(wǎng)進入汽輪機做功后變?yōu)閴毫Φ燃?的蒸汽，通過壓力等級2的蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)給普通用戶；具體步驟如下:
(1)改造苛刻用戶
通過對有些苛刻用戶進行改造，改造，降低其對這蒸汽壓力要求的苛刻度，使其成為普通用戶，目的是減少苛刻用戶的數(shù)量；
(2)蒸汽用戶分組
將低壓蒸汽用戶按照對壓力要求苛刻程度分為苛刻用戶和普通用戶兩個類別；
(3)汽輪機分組
將汽輪機分為高背壓汽輪機和低背壓汽輪機；高背壓汽輪機和低背壓汽輪機在操作工況下的背壓不同；高背壓汽輪機維持現(xiàn)有的背壓，為苛刻蒸汽用戶供汽；其它汽輪機降低背壓給普通用戶供汽；
(4)低壓蒸汽管網(wǎng)拆分
將現(xiàn)有的低壓蒸汽管網(wǎng)拆分為蒸汽管網(wǎng)A和蒸汽管網(wǎng)B兩個管網(wǎng)，兩個管網(wǎng)的壓力不同。蒸汽管網(wǎng)A由高背壓汽輪機供汽，蒸汽管網(wǎng)B由低背壓汽輪機供汽。
[0009](5)兩個蒸汽管網(wǎng)設(shè)置壓力控制措施
在蒸汽管網(wǎng)A和蒸汽管網(wǎng)B之間設(shè)置一條壓力控制線，其上有壓力控制閥，可以將蒸汽從蒸汽管網(wǎng)A輸送至蒸汽管網(wǎng)B，閥門用于控制低壓蒸汽管網(wǎng)的壓力。
[0010]本發(fā)明中，步驟(1)中所述的苛刻用戶也可以通過改造，在滿足其工藝要求的前提下將其全部轉(zhuǎn)變?yōu)槠胀ㄓ脩?。普通用戶的用汽量一般大于苛刻用戶的用汽量?br>[0011]本發(fā)明中，步驟(3)中的高背壓汽輪機也可以沒有，即步驟(3)中高背壓汽輪機采用低背壓汽輪機代替。在蒸汽過剩工廠，該發(fā)明的結(jié)果可以通過降低蒸汽管網(wǎng)的壓力使通過汽輪機產(chǎn)生的背壓蒸汽流量減少，所減少的蒸汽量直接轉(zhuǎn)化為降低蒸汽鍋爐的產(chǎn)汽負荷，從而取得節(jié)約燃料的效果。
[0012]本發(fā)明中，步驟(4)中所述的蒸汽管網(wǎng)B的壓力與蒸汽管網(wǎng)A的壓力的降低值在5-40%的范圍。
[0013]本發(fā)明中，所述汽輪機的類型不限。采用汽輪機和類似于汽輪機功能的設(shè)備均包括在該專利保護的范圍。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明可以通過降低汽輪機背壓的措施，在保證汽輪機輸出功率不變的前提下降低汽輪機的用汽量，從而將這部分蒸汽轉(zhuǎn)移到其它汽輪機做功或發(fā)電。從而取得節(jié)能效果。采用這種方法，改造工作量小，費用低。
【附圖說明】
[0015]圖1是改造前的流程圖，
圖2是改造后的流程圖。其中加粗部分為改造后新增流程。
[0016]圖中標號:1-蒸汽發(fā)生器；2-高壓力蒸汽管網(wǎng)；3_發(fā)電汽輪機；4_發(fā)電汽輪機背壓汽管線；5-工藝汽輪機A ;6_工藝汽輪機A背壓蒸汽管線；7-工藝汽輪機B ; 8-工藝汽輪機B背壓蒸汽管線；9 -蒸汽管網(wǎng)A ;10-苛刻用戶；11_普通用戶；12_蒸汽放空；13_蒸汽管網(wǎng)B ;14_低壓蒸汽管線；15_壓力控制閥；16_壓力控制線。
【具體實施方式】
[0017]下面通過實施例結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0018]實施例1:某石化廠采用蒸汽分級方法提高發(fā)電量和消除放空的改造。
[0019]圖1所示的為改造前的蒸汽動力系統(tǒng)工藝流程，該工藝流程包括的設(shè)備臺數(shù)較多，其中有多臺蒸汽發(fā)生器、發(fā)電汽輪機、工藝汽輪機和多個蒸汽用戶。為了敘述方便，進行了簡化。簡化后的蒸汽動力系統(tǒng)包括蒸汽發(fā)生器1共有3臺，發(fā)生的高壓力蒸汽進入高壓力蒸汽管網(wǎng)2，然后分別進入三臺汽輪機，包括發(fā)電汽輪機3、工藝汽輪機A5和工藝汽輪機B7。三臺汽輪機產(chǎn)生的背壓汽分別經(jīng)三條背壓蒸汽管線進入低壓蒸汽管網(wǎng)9，然后分配給各蒸汽用戶。所述三條背壓蒸汽管線分別為發(fā)電汽輪機背壓汽管線4、工藝汽輪機A背壓汽管線6和工藝汽輪機B背壓汽管線8 ;蒸汽用戶包括苛刻用戶10和普通用戶11，同時也包括蒸