一種低壓蒸汽分級(jí)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(jí)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(jī)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(jī)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(jìn)入蒸汽管網(wǎng)，為蒸汽用戶提供蒸汽。
[0003]汽輪機(jī)是一種將蒸汽壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備。汽輪機(jī)里面有多級(jí)葉輪，蒸汽從壓力較高的蒸汽管網(wǎng)進(jìn)入汽輪機(jī)入口，逐級(jí)通過葉輪做功，將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能推動(dòng)葉輪。做功后的蒸汽稱為背壓蒸汽，從汽輪機(jī)出口送出至較低壓里等級(jí)的蒸汽管網(wǎng)。
[0004]汽輪機(jī)按照用途分為工藝汽輪機(jī)和發(fā)電用汽輪機(jī)。工藝汽輪機(jī)是指汽輪機(jī)作為工藝裝置動(dòng)力源，用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)負(fù)荷基本固定的工藝設(shè)備，例如壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)和栗等。發(fā)電汽輪機(jī)是指汽輪機(jī)帶動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，其負(fù)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(gè)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(gè)低壓蒸汽管網(wǎng)中有多個(gè)蒸汽用戶。這些蒸汽用戶所需的壓力有高有低，各不相同。對(duì)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(dāng)于供應(yīng)給普通用戶的蒸汽壓力比實(shí)際需要的壓力高。因此存在壓力能的浪費(fèi)。如果能夠?qū)⒄羝芫W(wǎng)細(xì)分為兩個(gè)壓力級(jí)別的管網(wǎng)，則被降壓的這部分蒸汽可以在汽輪機(jī)內(nèi)多做功，從而把壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
[0006]有些工廠由于汽輪機(jī)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(jī)的蒸汽需要量，因此低壓蒸汽產(chǎn)量將會(huì)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(jí)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(gè)管網(wǎng)，貫徹“梯級(jí)利用”的思想，為不同的用戶提供不同等級(jí)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(shí)立足于不改或少改汽輪機(jī)的原則，主要的改造內(nèi)容為管線改造，因此降低了改造費(fèi)用，
本發(fā)明提出的一種低壓蒸汽分級(jí)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(jī)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(duì)過剩放空的蒸汽進(jìn)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(duì)蒸汽管網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，即可自動(dòng)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(dòng)將這部分壓力能由蒸汽攜帶轉(zhuǎn)移到發(fā)電機(jī)組，在蒸汽發(fā)電機(jī)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(jí)供應(yīng)的管網(wǎng)優(yōu)化方法，所述現(xiàn)有的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)包括低壓蒸汽管網(wǎng)、若干個(gè)汽輪機(jī)和若干個(gè)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(duì)較高，需要提供壓力較高的蒸汽；普通用戶是指哪些對(duì)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(jìn)入汽輪機(jī)做功后降壓為壓力等級(jí)1的低壓蒸汽，通過壓力等級(jí)1的蒸汽管網(wǎng)供應(yīng)給苛刻用戶；較高壓力的蒸汽同時(shí)自高壓力蒸汽管網(wǎng)進(jìn)入汽輪機(jī)做功后變?yōu)閴毫Φ燃?jí)2的蒸汽，通過壓力等級(jí)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(duì)有些苛刻用戶進(jìn)行改造，改造，降低其對(duì)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(duì)壓力要求苛刻程度分為苛刻用戶和普通用戶兩個(gè)類別；
(3)汽輪機(jī)分組
將汽輪機(jī)分為高背壓汽輪機(jī)和低背壓汽輪機(jī)；高背壓汽輪機(jī)和低背壓汽輪機(jī)在操作工況下的背壓不同；高背壓汽輪機(jī)維持現(xiàn)有的背壓，為苛刻蒸汽用戶供汽；其它汽輪機(jī)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(gè)管網(wǎng)，兩個(gè)管網(wǎng)的壓力不同。蒸汽管網(wǎng)A由高背壓汽輪機(jī)供汽，蒸汽管網(wǎng)B由低背壓汽輪機(jī)供汽。
[0009](5)兩個(gè)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(jī)也可以沒有，即步驟(3)中高背壓汽輪機(jī)采用低背壓汽輪機(jī)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(jī)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(fù)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(jī)的類型不限。采用汽輪機(jī)和類似于汽輪機(jī)功能的設(shè)備均包括在該專利保護(hù)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(jī)背壓的措施，在保證汽輪機(jī)輸出功率不變的前提下降低汽輪機(jī)的用汽量，從而將這部分蒸汽轉(zhuǎn)移到其它汽輪機(jī)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(fèi)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(biāo)號(hào):1-蒸汽發(fā)生器；2-高壓力蒸汽管網(wǎng)；3_發(fā)電汽輪機(jī)；4_發(fā)電汽輪機(jī)背壓汽管線；5-工藝汽輪機(jī)A ;6_工藝汽輪機(jī)A背壓蒸汽管線；7-工藝汽輪機(jī)B ; 8-工藝汽輪機(jī)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(shí)施方式】
[0017]下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
[0018]實(shí)施例1:某石化廠采用蒸汽分級(jí)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(dòng)力系統(tǒng)工藝流程，該工藝流程包括的設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，其中有多臺(tái)蒸汽發(fā)生器、發(fā)電汽輪機(jī)、工藝汽輪機(jī)和多個(gè)蒸汽用戶。為了敘述方便，進(jìn)行了簡(jiǎn)化。簡(jiǎn)化后的蒸汽動(dòng)力系統(tǒng)包括蒸汽發(fā)生器1共有3臺(tái)，發(fā)生的高壓力蒸汽進(jìn)入高壓力蒸汽管網(wǎng)2，然后分別進(jìn)入三臺(tái)汽輪機(jī)，包括發(fā)電汽輪機(jī)3、工藝汽輪機(jī)A5和工藝汽輪機(jī)B7。三臺(tái)汽輪機(jī)產(chǎn)生的背壓汽分別經(jīng)三條背壓蒸汽管線進(jìn)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(jī)背壓汽管線4、工藝汽輪機(jī)A背壓汽管線6和工藝汽輪機(jī)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(shí)也包括蒸