李明明,余汪炎
(新能鳳凰能源有限公司,山東滕州 277527)
新能鳳凰能源有限公司(以下簡稱新能鳳凰)于2006年開始建設600 kt/a煤制甲醇項目,2009年7月24日投料試車成功,2011年實現達產達效。
新能鳳凰鍋爐系統(tǒng)是3套產能為160 t/h蒸汽(壓力9.8 MPa、540 ℃)的裝置。新能鳳凰現有4臺高壓鍋爐給水泵,其中2臺背壓式汽泵,2臺電泵;在正常工況下,3臺泵運行,1臺備用。汽泵進汽為2.5 MPa過熱蒸汽,進汽量為20 t/h,汽泵排汽經減溫后并入低壓蒸汽管網。因低壓蒸汽富余,為減少蒸汽排放,實際生產中2臺電泵和1臺汽泵運行,1臺汽泵備用;在該工況下,低壓蒸汽富余量約為20 t/h,富余蒸汽通過循環(huán)水冷卻后送至冷凝液水箱[1-3]。
在高壓鍋爐水泵使用背壓式汽輪機驅動情況下,造成動力煤的用量增加、低壓蒸汽富余浪費以及循環(huán)水浪費等問題,大大增加了生產成本。
為回收利用富余蒸汽,決定將其中1臺背壓式汽泵改造為全凝式汽泵[4-5]。改造完成后,汽泵耗氣量將從20.0 t/h降低至5.5 t/h,可節(jié)省中壓過熱蒸汽14.5 t/h;同時,低壓蒸汽管網的汽量可相應減少14.5 t/h,這樣從源頭上基本解決了低壓蒸汽富余的問題。該方案技術成熟,風險可控,預計單臺泵改造總投資約600萬元,計劃由乙方出資,采用效益分成模式。經核算,年總經濟效益約320萬元。
經過計算得出,工程給水泵用拖動汽輪機進汽量約為6.2 t/h、進汽壓力2.6 MPa、溫度380 ℃。在循環(huán)水溫度28 ℃的前提下,裝機規(guī)模為1 120 kW。本期設置1臺跨度為13.5 m的10 t 電動單梁起重機,以滿足設備吊裝要求(由承包方根據配套設備具體質量、型號等設計檢修用航車的跨度、吊裝起重能力等)。
汽輪機和鍋爐水泵基本參數分別見表1和表2。鍋爐給水泵要求選用沈陽鼓風機集團石化泵有限公司相關水泵(與目前在用水泵一致)。
表1 汽輪機、鍋爐水泵的基本參數
表2 鍋爐水泵的基本參數
該項目于2016年9月3日開始施工,2017年5月15日投入運行。
2017年8月21日,新增的汽泵進行性能考核驗證。在實際運行中,蒸汽品質為2.4 MPa、379 ℃,蒸汽消耗量為6.4 t/h。同時,汽輪機和高壓鍋爐水泵振動值及各項指標在運行期間穩(wěn)定正常,達到技術協(xié)議設計值。改造后,蒸汽消耗量從20.0 t/h降至6.4 t/h,節(jié)約蒸汽13.6 t/h。通過測算,按年運行330 d計,年節(jié)約2.4 MPa蒸汽107 712 t,年經濟效益可達615萬元左右。
本次改造充分地考慮了全廠蒸汽平衡狀況、全廠電力情況等,避免了蒸汽和電能的浪費,節(jié)約了蒸汽和循環(huán)水,最終節(jié)約了動力煤和水,取得了良好的經濟效益和社會效益。