专利名称：：一种炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能装置。
背景技术：
：炼油厂生产过程需要使用大量的蒸汽(100-800t/h)。目前，实施蒸汽逐级利用(节能)和蒸汽平衡(蒸汽生产与使用消耗之间调节)的模式是以电站为主，生产装置(内的汽轮机)为辅合作完成的蒸汽的逐级利用3.5Mpa以下的蒸汽的逐级利用分两段(3.5Mpa--l.OMpa和l.OMpa—凝汽)，主要靠电站的抽汽-背压式汽轮机抽出1.0Mpa蒸汽，其次是用装置内的背压式汽轮机排出1.0Mpa蒸汽来完成。本人在以前的中国专利申请中曾经提出过一个工艺流程，如图示一l。电站产生的、或车间内部生产的中压蒸汽，经系统中压蒸汽管线la进入车间内部的中压蒸汽管网2a，管网2a上的支线有两路一路经汽轮机进汽管线管线3a进入中压一背压汽轮机4a做功后，再经汽轮机背压排出管线7a，排出1.0Mpa1.3Mpa背压汽，进入车间内部的1.0Mpa管网8a。管网8a提供车间内部各低压蒸汽用户10a16a。电站内的汽轮机抽出的低压蒸汽经17a进入车间内部的低压蒸汽管网8a，用于控制该背压管网的压力保持平稳(L0Mpa1.3Mpa)。管网2a上的另一路中压蒸汽经减温减压器6a，将中压蒸汽减温减压至2.5Mpa进入车间内部的次中压蒸汽管网20a。管网20a提供次中压蒸汽用户芳烃抽提18a和其它用户19a等。车间内的1.0Mpa管网负责提供本车间内的各种生产用汽。一般情况下，中压一背压式汽轮机背压排入1.0Mpa管网的汽量小于车间的工艺用汽总量，不足的部分由电站汽轮发电机汽轮机抽出1.3Mpa蒸汽经17a供入车间的1.0Mpa管网，并负责控制该低压蒸汽管压力管力保持稳定。低压蒸汽的平衡也主要靠电站汽轮机调节抽汽量的大小来完成蒸汽的平衡调节。如在此工况下蒸汽仍不平衡，就用装置内的低压凝汽式(或中压凝汽式)汽轮机来补充解决。但是，许多炼油厂目前的蒸汽使用状况表明，上述蒸汽运行模式和相关技术并不能完全解决炼油厂蒸汽的逐级利用和蒸汽平衡两大难题，主要表现在-1、最新的调研发现，中压蒸汽的逐级利用分两段(3.5Mpa—1.0Mpa;l.OMpa—凝汽)并不合理，能级上仍然存在较大的浪费(1)3.5Mpa至1.0Mpa段存在大量的蒸汽直接减温减压使用的情况，例如将3.5Mpa蒸汽减压至2.5Mpa供芳烃装置或其它装置设备使用；或将3.5Mpa蒸汽减压至1.0Mpa使用；(2)炼油厂蒸汽用量最大的l.0Mpa蒸汽系统，经调査l.OMpa蒸汽以下一段也存在很大的蒸汽能级浪费许多工艺上仅需0.5Mpa或0.3Mpa蒸汽用户实际上在使用1.0Mpa蒸汽，同样造成能级上的浪费。炼油厂3.5Mpa和l.OMpa蒸汽系统能级上的浪费详情见表一l表一1蒸汽使用过程中浪费的能极<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表一l可以看出，目前炼厂蒸汽使用过程浪费的能级有两个特点(1)、浪费的能极比较分散，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用户浪费的能级更大，这是出乎一般人之所料3.5Mpa蒸汽直接减温减压，其浪费的能级在明处，而O.5Mpa和0.3Mpa用户使用1.0Mpa蒸汽，其浪费的能级在暗处，不引人注意。从每一段浪费的量上看，表一1序号4(1.1Mpa32(TC—0.3Mpal70。C)烚降69Kcal/Kg几乎是序号l(3.5Mpa435。C—-2.5Mpa370'C)焓降35.3Kcal/Kg的两倍。再加上l.0Mpa蒸汽用量比3.5Mpa蒸汽用量大，因此l.OMpa蒸汽系统浪费的能级远大于3.5Mpa蒸汽系统。(3)上述能级浪费对于一个大中型炼厂而言，相当于损失电能5000—12000Kw/h，折合炼厂总能耗3-4千克标油/吨。2、低压蒸汽平衡问题随着近几年来炼油生产规模的不断扩大，生产复杂程度的加深，主要靠电站并不能全部完成低压蒸汽的平衡问题，许多厂蒸汽平衡问题曰益突出，蒸汽能耗的浪费也较大(1)夏天l.OMpa蒸汽太多，被迫放空。(2)人为平衡蒸汽，强制性地消化平衡蒸汽造成浪费，同时又导致许多可以节约蒸汽的技改不能实施，造成另一种形式的浪费。综上所述，炼油厂蒸汽使用过程出现了新的矛盾:蒸汽能级浪费和蒸汽平衡问题，这是炼油厂现有的蒸汽运行模式和蒸汽使用工艺不能满足当前的生产需求造成的。如何解决这些问题呢？如采用现有的蒸汽运行模式和技术，不仅在投资成本上不经济，技术上也不可行。因此，解决这个问题的方法只有突破现有的蒸汽运行模式和技术，采用新技术和新设备，才能够达到既解决问题，又节省投资，达到一年内收回投资的目标。
发明内容本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统，结构合理可行，容易实施，投资少，节能显著。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统，其包括电站产生的或车间内部生产的中压蒸汽经系统中压蒸汽管线进入车间内部的中压蒸汽管网，与中压蒸汽管网相连通的有两类汽轮机进汽管线它们分别是中压抽汽一背压式汽轮机进汽管线和中压抽汽一凝汽式汽轮机进汽管线；其中，中压蒸汽经进汽管线去连接多台中压抽汽一背压式汽轮机，中压抽汽一背压式汽轮机做功后分成两路，一路经汽轮机抽汽排出管线去连接车间内部的抽汽管网，与抽汽管网相连通的是车间内部各类压力(从0.5Mpa至2.5Mpa)不同的蒸汽用户中的至少一类例如2.5Mpa蒸汽用户、或0.5Mpa蒸汽用户等等，另一路经汽轮机背压蒸汽排出管线去连接背压蒸汽管网，与背压蒸汽管网相连通的是车间内部的各类压力(从0.3Mpa至2.3Mpa)不同的蒸汽用户中的至少一类例如l.lMpa蒸汽用户、或0.3Mpa蒸汽用户等等；中压蒸汽经进汽管线去连接多台中压抽汽一凝汽式汽轮机，抽汽一凝汽式汽轮机做功后的蒸汽分两路，一路经汽轮机抽汽排出管线去连接车间内部的抽汽管网，与抽汽管网相连通的是车间内部各类压力(从0.5Mpa至1.3Mpa)不同的蒸汽用户中的至少一类例如UMpa蒸汽用户、或0.5Mpa蒸汽用户等等，另一路经汽轮机凝汽管线去连接中压抽汽一凝汽式汽轮机的复水器；通过多台中压抽汽-背压式汽轮机和抽汽一凝汽式汽轮机的抽气口、背压蒸汽排出口设定各自能级压力，使抽汽管网、背压蒸汽管网组成炼油厂多个车间内至少四个压力能级以上的蒸汽管网，包括四个压力能级。所述电站其内部的汽轮机抽出的低压蒸汽经管线去连接车间内部的抽汽管网，用于控制该管网的压力保持平稳。与现有技术相比，本发明的优点在于该技术使在蒸汽的逐级利用和蒸汽平衡方面上了一个新的台阶，在节能方面具有创新技术，与各式各样老的技改方式如新上汽轮机和发电机、改造汽轮机和压縮机等相比较，本发明的技改只需替换装置内的汽轮机(气压机不变)和相关的蒸汽管网，因此改动的地方比较少、投资也节省，投资回收期一般在一年以内，一个炼油厂适合改造的生产装置和汽轮机有很多，如先优选其中的l-3个生产装置和一台汽轮机实施改造，其投资回收期甚至可以短至仅仅几个月，节能效果也更加突出，特别是采用四个压力能级或四个以上压力能级，使1.0Mpa以下也存在0.8Mpa或0.5Mpa或0.3Mpa等低压力的蒸汽管网，大大节省l.OMpa蒸汽能源的浪费，本发明技术在炼油厂蒸汽系统全部实施后，可使炼油厂节约中、低压蒸汽40-70t/h，相当于炼油厂节电5000-12000Kw/h，可使炼油厂总能耗下降2-4千克标油/吨，一年内获得几千万元的效益。图l是以前专利申请中炼油厂蒸汽利用和平衡系统示意图2是本发明的炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统示意图3a是本发明的炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统示意图(更多气轮机状态下)。图3b是本发明的炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统示意图(更多气轮机状态下)。具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图2，电站产生的、或车间内部生产的中压蒸汽，经系统中压蒸汽管线lb进入车间内部的中压蒸汽管网2b，与中压蒸汽管网2b相连通的有两类汽轮机进汽管线中压抽汽一背压式汽轮机进汽管线3b和中压抽汽一凝汽式汽轮机进汽管线4b;中压蒸汽经进汽管线3b连接和进入多台中压抽汽一背压式汽轮机5b，做功后分两路一路经汽轮机抽汽排出管线8b接入车间内部新建的抽汽管网llb，与抽汽管网llb相连通的是车间内部各类压力(从0.5Mpa至2.5Mpa)不同的蒸汽用户中的一类如次中压蒸汽用户芳烃抽提装置、PX装置用户、l.OMpa蒸汽用户、0.8Mpa蒸汽用户或0.5Mpa蒸汽用户等等，PX装置用户是国外进口的与国产芳烃抽提装置类似装置。另一路经汽轮机背压蒸汽排出管线9b连接和进入背压蒸汽管网12b，与背压蒸汽管网12b相连通的是车间内部各类压力(从0.3Mpa至2.3Mpa)不同的蒸汽用户中的一类如l.OMpa蒸汽用户、0.5Mpa蒸汽用户、或0.3Mpa蒸汽用户等等。中压蒸汽经进汽管线4b连接和进入多台压抽汽一凝汽式汽轮机6b，通常是采用1-2台，做功后的蒸汽分两路一路经汽轮机抽汽排出管线10b连接和进入车间内部的抽汽管网13b，与抽汽管网13b相连通的是车间内部各类压力(从0.5Mpa至1.3Mpa)不同的蒸汽用户中的一类如l.OMpa蒸汽用户、或0.5Mpa蒸汽用户等等，另一路经汽轮机凝汽管线进入中压抽汽一凝汽式汽轮机内部的复水器7b。另外电站内的汽轮机抽出的低压蒸汽经14b进入车间内部的低压蒸汽管网13b，其压力范围是l.OMpaL3Mpa，用于控制该管网的压力保持平稳。图3a与图3b组成了完整的图3，它是采用更多汽轮机情况下的示意图，原理与图2是完全类似的，如中压抽汽一背压式汽轮机5b是三台，分别用5b,、5b2、5b3标号，而且，各个与图2对应的管路分别用下标1、2、3以示区别；抽汽一凝汽式汽轮机6b采用了两台，分别用6b,，6b2标号，而且，各个与图2对应的管路分别用下标1、2以示区别，这样通过多台中压抽汽-背压式汽轮机和抽汽一凝汽式汽轮机抽气口、背压蒸汽口设定各自能级压力，使抽汽管网llb、13b、背压蒸汽管网12b组成车间内至少四个压力能级以上的蒸汽管网，在图3中的流程图中，有八条管线，可以达到8个压力能级，考虑到电站内的汽轮机抽出的低压蒸汽经14b进入车间内部的低压蒸汽管网13b，其压力范围是1.0Mpa1.3Mpa,用于控制该管网的压力保持平稳，所以，实际应用能级至少七条，这样能大大利于节能和生产上各种压力规格蒸汽利用。抽汽一背压式汽轮机、抽汽一凝汽式汽轮机可以采用西门子生产的类似系列功能的汽轮机。它突破现有的蒸汽运行模式，不用电站汽轮机，而将浪费的蒸汽能级用于装置内新改造的汽轮机做功，同时配合部分改造装置内及系统原有的蒸汽管网，二者相结合来实现新的蒸汽逐级利用和蒸汽平衡。新的技术改造方法要点是这样的1、采用新型汽轮机设备来替代装置内原有的汽轮机，气体压縮机不变。一般情况下，炼厂各生产车间(不包括电站)内有多台汽轮机，该机型只有两个类型一种为背压式；一种为凝汽式。本专利采用从国外引进先进的汽轮机制造技术，为装置生产出二种具有新功能的汽轮机设备-第一种为抽汽--背压式汽轮机抽汽选择范围从O.5Mpa--2.5Mpa(每一台汽轮机可从其中任意选取一个压力等级)；背压选择范围从O.3Mpa—2.3Mpa(每一台汽轮机也可从其中任意选取一个压力等级)；第二种为抽汽一凝汽式汽轮机抽汽选择范围从0.3Mpa--1.3Mpa(每一台汽轮机可从其中任意选取一个压力等级)，该类机型操作弹性范围大，可按照生产需求选择全抽汽或全凝汽式操作。2、部分改造装置内原有的及系统原有的蒸汽管网，使其一方面要适应整个炼油厂各个车间、不同地区、不同压力等级的最低蒸汽需要如芳烃抽提、催化反-再系统、干气脱硫、气分、塔底吹汽、油品储运、管道伴热等等。另一方面汽轮机的抽汽和背压又要则按照新管网的压力要求进行设计改造。3、炼厂生产车间蒸汽使用过程采用新的运行模式(1)、蒸汽逐级利用新模式不用电站汽轮机，而是用装置内换上的新式汽轮机，采用不同装置内、不同型号的多台新汽轮机的优化组合来实现全厂不同装置、不同地区、不同压力蒸汽浪费能级的回收。一个炼油厂有多台或十几台汽轮机，可根据生产上允许的最低用汽参数需要，从其中优选l台或几台将其改成为抽汽一背压式汽轮机，其抽汽和背压分别排出不同压力的等级的蒸汽(从0.3Mpa--2.5Mpa)进入新的蒸汽管网。(2)、蒸汽平衡新模式大量的低压(1.0Mpa)蒸汽的平衡问题仍旧需用电站汽轮机来完成。但是，当电站汽轮机和炼油生产车间内的低压凝汽式(或中压凝汽式)汽轮机调节蒸汽平衡的能力达到极限以后，如再出现少量(如30t/h以下)的低压蒸汽的平衡问题时，如再用电站新建的汽轮机来完成，是很不经济的；如在炼油生产车间内新建中压凝汽式(或低压凝汽式)汽轮机来补充解决是没有作用的。此时就需要采用装置内的l-2台中压抽汽一凝汽式汽轮机来补充解决蒸汽平衡问题可根据生产需要，从装置内原有的汽轮机中优选l台或几台将其改换成为抽汽一凝汽式汽轮机，抽汽范围O.3Mpa—l.3Mpa:当夏天低压蒸汽太多时，汽轮机采用全凝式操作，基本上不抽出低压蒸汽；冬天低需要大量的低压蒸汽时，汽轮机采用全抽汽式操作，多生产低压蒸汽满足生产需要。这样可以用最经济的方式解决蒸汽平衡问题。本实施例子中，在抽汽管网、背压蒸汽管网上的蒸汽用户中是限定使用了一类，实际上可以是多类用户，如通过降压装置后使一条管网分别连接上多类的蒸汽用户，原理是很传统的，这里就不再展开来进行描述了。权利要求1.一种炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统，其包括电站产生的或车间内部生产的中压蒸汽经系统中压蒸汽管线(1b)进入车间内部的中压蒸汽管网(2b)，与中压蒸汽管网(2b)相连通的有两类汽轮机进汽管线它们分别是中压抽汽-背压式汽轮机进汽管线(3b)和中压抽汽-凝汽式汽轮机进汽管线(4b)；其中，中压蒸汽经进汽管线(3b)去连接多台中压抽汽-背压式汽轮机(5b)，中压抽汽-背压式汽轮机(5b)做功后分成两路，一路经汽轮机抽汽排出管线(8b)去连接车间内部的抽汽管网(11b)，与抽汽管网(11b)相连通的是车间内部各类不同压力的蒸汽用户中的至少一类，另一路经汽轮机背压蒸汽排出管线(9b)去连接背压蒸汽管网(12b)，与背压蒸汽管网(12b)相连通的是管网上车间内部各类不同压力的蒸汽用户中的至少一类；中压蒸汽经进汽管线(4b)去连接多台中压抽汽-凝汽式汽轮机(6b)，抽汽-凝汽式轮机(6b)做功后的蒸汽分两路，一路经汽轮机抽汽排出管线(10b)去连接车间内部的抽汽管网(13b)，与抽汽管网(13b)相连通的是管网上车间内部各类不同压力的蒸汽用户中的至少一类，另一路经汽轮机凝汽管线去连接中压抽汽-凝汽式汽轮机的复水器(7b)；通过多台中压抽汽-背压式汽轮机和抽汽-凝汽式汽轮机抽汽口、背压蒸汽排出口设定各自能级压力，使抽汽管网(11b、13b)、背压蒸汽管网(12b)组成炼油厂多个车间内至少四个压力能级以上的蒸汽管网。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述中压蒸汽经进汽管线(3b)去连接多台中压抽汽一背压式汽轮机(5b)，每一台中压抽汽一背压式汽轮机抽汽管网(lib)压力选取范围为0.5Mpa至2.5Mpa，背压管网(12b)压力选取范围为0.3Mpa至2.3Mpa。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于中压蒸汽经进汽管线(4b)去连接多台中压抽汽一凝汽式汽轮机(6b)，所述每一台中压抽汽一凝汽式汽轮机的抽汽管网(13b)压力选取范围为0.3Mpa至1.3Mpa。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述电站其内部的汽轮机抽出的低压蒸汽经管线(14b)去连接车间内部抽汽一凝汽式轮机(6b)的抽汽管网(13b),用于控制该管网的压力保持平稳。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述中压蒸汽管网(2b)压力范围是3.2~3.7Mpa，抽汽管网(lib)的压力范围是0.5Mpa至2.5Mpa，背压蒸汽管网(12b)压力范围是0.3Mpa至2.3Mpa，抽汽管网(13b)压力范围0.3Mpa至1.3Mpa。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述与抽汽管网(lib)相连通的各类蒸汽用户中的至少一类为中压蒸汽用户芳烃抽装置或PX装置、l.OMpa级别蒸汽用户，或O.5Mpa级别蒸汽用户。7.根据权利要求l所述的系统，其特征在于所述与背压蒸汽管网(12b)相连通的是各类蒸汽用户中的至少一类为l.OMpa级别蒸汽用户、0.8Mpa级别蒸汽用户、0.5Mpa级别蒸汽用户如塔底吹汽、干汽脱硫装置、或0.3Mpa级别蒸汽用户。8.根据权利要求l所述的系统，其特征在于所述与抽汽管网(13b)相连通的各类蒸汽用户中的至少一类为用户是l.OMpa级别蒸汽用户、0.8Mpa级别蒸汽用户，0.5Mpa级别蒸汽用户如塔底吹汽、干汽脱硫装置、或0.3Mpa级别蒸汽用户。全文摘要一种炼油厂蒸汽逐级利用和平衡节能系统，其包括中压蒸汽经系统中压蒸汽管线1b进入车间的中压蒸汽管网2b，与管网2b相连通的有两类管线它们分别是中压抽汽-背压式汽轮机进汽管线3b和中压抽汽-凝汽式汽轮机进汽管线4b；其中，管线3b去连接多台中压抽汽-背压式汽轮机5b，汽轮机5b做功后分成两路，一路经汽轮机抽汽排出管线8b去连接车间的抽汽管网11b，另一路经汽轮机背压蒸汽排出管线9b去连接背压蒸汽管网12b，中压蒸汽经管线4b去连接多台中压抽汽-凝汽式汽轮机6b，汽轮机6b做功后的蒸汽分两路，一路经汽轮机抽汽排出管线10b去连接入车间内部的抽汽管网13b，另一路经汽轮机凝汽管线去连接复水器，其结构合理可行，投资少，节能显著。文档编号F24D1/00GK101097042SQ200610052248公开日2008年1月2日申请日期2006年6月30日优先权日2006年6月30日发明者雷泽永申请人:雷泽永