李逢琦，白斌，蒋海金，赖达辉
（陕西榆能化学材料有限公司，陕西 榆林719302）
［摘 要］某400 kt/a煤制乙二醇装置配套3台粉煤锅炉（两开一备），设计锅炉总负荷为700 t/h，全厂蒸汽管网分为5个压力等级——9.81 MPa高压过热蒸汽、2.5 MPa中压蒸汽、1.1 MPa低压蒸汽、0.5 MPa低低压蒸汽、0.1 MPa蒸汽。为保证各等级蒸汽管网的稳定运行和供需平衡，基于生产实际，采取了一系列的精细管理及优化操作手段等，实现了各等级蒸汽的梯级利用和副产蒸汽的全部回收利用，满负荷生产时全厂用汽需求由700 t/h降至632 t/h，相应地全厂水耗、煤耗也减少，利于节能降耗、降本增效。
［关键词］煤制乙二醇装置；多等级蒸汽管网；蒸汽供需平衡；优化管理；优化操作；蒸汽用量
［中图分类号］TQ083+.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）04-0074-03
0 引 言
某400 kt/a煤制乙二醇装置设计全厂蒸汽消耗量为700 t/h，配置3台粉煤锅炉（正常生产时两开一备），单台锅炉负荷为350 t/h，锅炉总负荷为700 t/h（9.81 MPa过热蒸汽），9.81 MPa过热蒸汽用户主要为空分装置汽轮机、2台汽轮发电机组（后系统需使用中压/低压蒸汽，故采用2台抽汽背压式汽轮机），紧急工况下可利用高压减温减压系统稳定后系统蒸汽供需平衡。全厂5个压力等级蒸汽管网包括：① 9.81 MPa高压过热蒸汽（HS）管网，设计控制压力8.9～9.5 MPa、温度540～560 ℃；② 2.5 MPa中压过热蒸汽（MUS，主要源自发电机组抽汽和高压减温减压系统）管网，设计控制压力2.3～2.6 MPa、温度340～360 ℃；③ 1.1 MPa低压过热蒸汽（LS，主要源自发电机组背压蒸汽、中压减温减压系统以及工艺装置副产）管网，设计控制压力1.0～1.1 MPa、温度195～205 ℃；④ 0.5 MPa低低压过热蒸汽（LLS，主要源自中压减温减压系统及工艺装置副产）管网，设计控制压力0.45～0.55 MPa、温度165～175 ℃；⑤ 0.1 MPa蒸汽（主要源自低压减温减压系统及工艺装置副产）管网，设计控制压力0.07～0.10 MPa、温度105～110 ℃。
据全厂蒸汽用户的用汽要求以及与热源的实际距离，同时考虑当地的气候特征，各压力等级蒸汽主要采用过热蒸汽输送，这样一来，既可保证管网末端用户的蒸汽压力要求，又可减少管道疏水量。工艺装置用户主要用2.5 MPa中压蒸汽、1.1 MPa低压蒸汽、0.5 MPa低低压蒸汽、0.1 MPa蒸汽。全厂蒸汽主要来源及去向：高压蒸汽由燃煤锅炉产生，主要供应抽汽背压式汽轮发电机组和空分装置凝汽式汽轮机驱动空压机/增压机及气化系统；工艺主装置用1.5 MPa蒸汽由克劳斯硫回收系统、变换系统废热锅炉副产2.5 MPa蒸汽及2.5 MPa蒸汽减温减压后提供，主装置工艺循环气压缩机透平由2.5 MPa蒸汽驱动，2.5 MPa蒸汽则由汽轮发电机组透平抽汽提供；各系统所用的1.1 MPa蒸汽，由变换系统废锅和汽轮发电机组排汽减温减压后提供；全厂采暖伴热等系统用0.5 MPa蒸汽，由变换系统和气化系统废热锅炉副产，不足部分由1.1 MPa蒸汽管网减压后补充。
所谓蒸汽供需平衡，就是在蒸汽供需过程中实现蒸汽的压力、温度及流量符合用户的工艺要求，不产生浪费等，实现整个生产系统的节能降耗。蒸汽供需平衡，主要通过前期设计、安装乃至系统运行后日常操作中和事故状况下的保护性干预手段，基于生产装置自备锅炉供全厂动力及余热发电系统，各生产系统副产部分中压/低压蒸汽，通过精细管理及优化操作等手段，优化全厂蒸汽供需平衡，降低整个装置的蒸汽消耗，以实现节能降耗、降本增效。以下就该煤制乙二醇装置蒸汽管网供需平衡优化管理作一介绍。
1 优化前蒸汽管网供需平衡情况
1.1 设计各等级蒸汽管网运行情况
1）9.81 MPa高压蒸汽管网。据全厂蒸汽供需整体平衡情况，协调空分汽轮机、气化系统用汽及汽轮发电机组用汽，通过汽轮发电机组调整抽汽量与排汽量——抽汽至2.5 MPa中压蒸汽管网、排汽至1.1 MPa蒸汽管网。
2）2.5 MPa中压蒸汽管网。据全厂蒸汽供需平衡情况，满负荷生产时2.5 MPa中压蒸汽均为汽轮机抽汽所得，下游用户均为工艺装置中汽轮机消耗。
3）1.1 MPa蒸汽管网。1.1 MPa蒸汽主要是汽轮机背压蒸汽，设计汽量为335 t/h，另有25 t/h为变换系统正常开车后变换废锅副产，以保证1.1 MPa蒸汽管网供汽稳定，其主要用户为动力系统除氧器、工艺装置精馏系统及减温减压后并入0.5 MPa蒸汽管网。
4）0.5 MPa蒸汽管网。0.5 MPa蒸汽主要源自上游系统减温减压器，设计汽量为87 t/h，另有8 t/h为工艺装置副产，其主要用户为工艺装置精馏系统、全厂伴热系统及冬季换热站。
1.2 优化前蒸汽供需平衡情况
优化前满负荷生产时（实际）蒸汽供需平衡情况：① 高压过热蒸汽（9.81 MPa），动力锅炉产汽量（总蒸汽负荷）700 t/h，发电机组用汽量556 t/h、气化系统用汽量6 t/h、空分装置用汽量128 t/h、高压减温减压器用汽量10 t/h，不计发电机组合计用汽量144 t/h；② 中压蒸汽（2.5 MPa），透平压缩机用汽量241 t/h、中压减温减压器用汽量54 t/h、管损用汽量7 t/h，合计用汽量302 t/h；③ 低压蒸汽（1.1 MPa），乙二醇精馏系统用汽量163 t/h、蒸发结晶系统用汽量13 t/h、动力除氧器用汽量10 t/h、低压减温减压器用汽量16 t/h、管损用汽量8 t/h，合计用汽量210 t/h；④ 低低压蒸汽（0.5 MPa），全厂伴热系统+供暖系统用汽量 21 t/h、净化系统用汽量20 t/h、管损用汽量3 t/h，合计用汽量44 t/h。
更多内容详见《中氮肥》2024年第4期