2020年4月22日14:48分,中海石油華鶴煤化有限公司(以下簡稱“華鶴公司”)循環(huán)水泵汽電雙拖項目聯(lián)動試車成功,正式投入運行,項目提前8天完成聯(lián)試,進入72小時性能測試,成為繼循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化項目、循環(huán)水回水余壓發(fā)電項目后的第三個合同能源管理項目,也標志著循環(huán)水系統(tǒng)能效提升改造工程全部竣工。
循環(huán)水系統(tǒng)是化工生產(chǎn)裝置中的重要耗能單元。華鶴公司積極踐行綠色發(fā)展理念,2017年通過循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化項目提升水泵效率與優(yōu)化循環(huán)水量、2018年組織實施余壓發(fā)電項目回收回水的富余壓力能、2019年推進建設(shè)富余的低壓放空蒸汽驅(qū)動循環(huán)水泵項目,循環(huán)水系統(tǒng)用電負荷從10600kW下降至4600kW,用電功率下降56.6%;噸尿素用電量由2017年440kWh/t下降至2020年的300kWh/t,打造行業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)能效新標桿。
01
因地制宜,挖掘節(jié)能潛力
踐行公司綠色發(fā)展理念
華鶴公司原始設(shè)計循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)總量50000m3/h,循環(huán)水泵額定揚程58m、額定流量10000m3/h,運行5開1備;公司投產(chǎn)后經(jīng)運行調(diào)整,實際揚程48m,且循環(huán)水量富余量較大。公司組織相關(guān)技術(shù)人員對循環(huán)水系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行詳細調(diào)研和評估,確定要“因地制宜”,提高循環(huán)水系統(tǒng)與工藝裝置的匹配度,降低循環(huán)水系統(tǒng)的“無用功”,最終確定節(jié)能改造和優(yōu)化方案。一是通過優(yōu)化系統(tǒng)水量分配,適當降低循環(huán)水總量;二是通過對水泵葉輪進行改造降低水泵揚程、提高水泵效率,進而達到降低能耗的目的;三是在滿足系統(tǒng)運行的情況,通過優(yōu)化水泵流量級配,將水泵由“5開1備”調(diào)整為“四開兩備”。改造后,循環(huán)水系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)電2040kW,年節(jié)電1763萬kWh,創(chuàng)效916萬元。
02
創(chuàng)新驅(qū)動,攻堅克難解瓶頸
引領(lǐng)行業(yè)節(jié)能新方向
循環(huán)水回水余壓發(fā)電改造項目
在循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,如何有效回收循環(huán)水回水壓力能成為進一步提高循環(huán)水系統(tǒng)能效的關(guān)鍵。在節(jié)能傳統(tǒng)工藝,多數(shù)采用循環(huán)水回水直接驅(qū)動水輪風機替代電機實現(xiàn)節(jié)能效果。但是經(jīng)過近年來的不斷實踐驗證,水輪風機技術(shù)效果參差不齊,受技術(shù)專利商能力、實際運行工況等因素影響較大;同時在東北嚴寒地區(qū),冬季風機運行數(shù)量較少,該部分能量不能有效回收。
華鶴公司不斷研究和探索循環(huán)水回水余壓能利用的新技術(shù),偶然的機會由生產(chǎn)管理中心總經(jīng)理江平提出利用余壓驅(qū)動水輪機發(fā)電機組發(fā)電,既可以解決富余能量全年回收的問題,也規(guī)避了水輪風機運行效果對系統(tǒng)的影響。但公司經(jīng)過多方尋求技術(shù)服務商:要么在該領(lǐng)域沒有相關(guān)業(yè)績,將該技術(shù)等于傳統(tǒng)的水輪機驅(qū)動風機;要么有相關(guān)技術(shù)嘗試,但未取得成功,如上海福斯特公司在江蘇靈谷的應用嘗試,因解決不了水輪機內(nèi)軸承進水等問題始終不能正常運行。公司利用西安理工大學在水利水電方面的技術(shù)優(yōu)勢,針對水輪機在循環(huán)水系統(tǒng)的應用共同進行了深入研究和交流,最終研制出貫流式水輪發(fā)電機組并試運行成功,10臺機組每小時發(fā)電1800kW,年發(fā)電1555萬kWh,創(chuàng)效808萬元。
03
統(tǒng)籌兼顧,優(yōu)化資源配置
為企業(yè)降本增效做貢獻
裝置投產(chǎn)以來,工藝系統(tǒng)始終有部分低壓蒸汽放空,造成嚴重的熱量浪費,同時還增加噪聲污染。循環(huán)水泵汽電雙拖項目通過回收工藝裝置富余的低壓放空蒸汽20噸/小時,用于驅(qū)動汽輪機替代循環(huán)水泵電機做功1920kW,同時驅(qū)動電機發(fā)電240kW,可實現(xiàn)年節(jié)約電量1728萬kWh,創(chuàng)效898.56萬元。
華鶴公司針對低壓放空蒸汽回收方案進行反復論證研究,利用汽輪機發(fā)電可獨立于工藝系統(tǒng)運行,但政策是否允許、副產(chǎn)低壓蒸汽流量從每小時幾噸到十幾噸頻繁波動汽輪機組能否平穩(wěn)運行,蒸汽放空沒有流量計如何確定放空蒸汽流量選擇機組最佳負荷,每一個問題都困擾著技術(shù)人員,前來技術(shù)交流的汽輪發(fā)電機機廠家看到如此大范圍波動的蒸汽也頻頻搖頭。華鶴公司技術(shù)人員借助已有的工具,通過MES的數(shù)據(jù)提取功能,調(diào)取歷史放空閥的區(qū)間平均值,對應開度流量曲線找出蒸汽流量變化準確范圍以及穩(wěn)定流量區(qū)間;為了解決蒸汽流量波動對汽輪機的影響以及發(fā)電政策限制,華鶴公司轉(zhuǎn)換思路,創(chuàng)新方法,用汽輪機替代電機驅(qū)動循環(huán)水泵,通過電機做功彌補蒸汽波動對汽輪機的影響,規(guī)避了發(fā)電審批政策要求,達到了回收富余放空低壓蒸汽的預期目標。
循環(huán)水泵汽電雙拖改造項目
循環(huán)水泵汽電雙拖項目自2019年6月份簽訂項目合同,12月份訂制的設(shè)備以及施工材料陸續(xù)到貨,安裝作業(yè)僅開展了不足一個月便迎來春節(jié)假期,隨之受新冠病毒疫情影響,施工作業(yè)遲遲不能復工,省外主要技術(shù)人員以及設(shè)備售后安裝人員不能及時到廠指導安裝。為了不影響總體進度,部分非疫區(qū)作業(yè)人員陸續(xù)復工,但是隨著氣溫回暖蒸汽放空越來越多,對于華鶴公司來說晚開車一天就要損失將近2.5萬元。公司黨委研究決策,疫情防控不能放松,項目建設(shè)不能推遲,華鶴公司的技術(shù)力量要頂上去,早開車華鶴早受益。華鶴公司公用工程部支部書記苗忠建帶領(lǐng)支委班子全天候蹲守現(xiàn)場,查問題、查隱患,及時給與現(xiàn)場施工支持和指導;公司生產(chǎn)保運中心黨支部支委班子以及生產(chǎn)管理中心黨支部黨員主動承擔了現(xiàn)場電儀安裝和調(diào)試。期間克服了“兩爐”檢修人員緊缺、加班時間長等困難,連續(xù)奮戰(zhàn),集公司上下資源與技術(shù)力量,實現(xiàn)較疫情影響后的計劃提前8天完成機組的聯(lián)動試車,正式投入運行。