中原油田分公司
一、装置蒸汽伴热概况
液硫储罐伴热：液硫罐区设10台液硫储罐，储罐设计采用拱顶罐，单罐储存容量近5000m3。液硫在储罐中工作温度控制在135℃～148℃之间。为防止液硫在储罐内凝固，硫蒸汽在储罐顶部固化形成固体颗粒，储罐罐壁和罐顶均设有保温层。罐底部分设蛇形蒸汽加热管，总加热面积约为200m2，加热管总长1800m；罐壁部分设环形蒸汽加热管，加热面积170m2，加热管总长1600m；罐顶部分设外置螺旋形蒸汽加热盘管，加热面积为60m2，管总长约为640m。液硫管线采用蒸汽夹套伴热，液硫管线和储罐加热均使用0.4MPa的饱和蒸汽。全厂热力管网提供0.4MPa的过热蒸汽，高温蒸汽通过罐区减温器减为饱和蒸汽供液硫罐区伴热使用。
液硫输送管线伴热：罐区液硫利用液硫泵，通过蒸汽伴热管线将液硫持续不断的输送至硫磺成型单元，供装置连续生产。现场液硫输送管线采用夹套管伴热，持续消耗高温蒸汽，维持液硫温度平稳，以确保管线内液硫的良好流动性。
液硫池伴热：液硫池为长方形地下池，设计储存液硫500立方米，工作温度在120℃～140℃之间，结合液硫特性，不断挥发硫蒸气及其他杂质气体，液硫池设有排气烟囱一个，设若干组加热盘管，液硫池中间设有一条支撑墙，以确保液硫池坚固耐用，利用伴热蒸汽持续为液硫池供热保温，以保持液硫流动性；液硫池顶部设有蒸汽灭火系统，当液硫池发生火灾时，消防蒸汽从顶部消防孔注入液硫池，以隔绝空气进行灭火。
湿法成型装置伴热：硫磺成型主装置为国外进口设备，单套装置生产能力为90t/h左右。来自液硫池的高温液硫通过成型分液盘滴入工艺水罐内，冷却结晶形成颗粒硫磺，并通过下游输送带输送至物料储存单元。成型装置伴热主要用于液硫分配盘和成型盘的伴热，在其底部均匀分布若干伴热管线，促使液硫在滴入工艺水罐前不发生凝固、堵塞，实现装置连续、平稳生产。
二、现状分析：
1、随着上游气量的不断变化，厂区生产形势复杂多变，液硫产量随之波动，近期车间液硫接收量由最高的5800吨/天降低至约3500吨/天，正常情况下液硫外销装车约1000余吨/天，成型转固生产约2000余吨/天，罐区的库存逐渐下降，储罐使用率明显降低。由上年度年平均能耗指标，不难看出，1#、2#罐区蒸汽用量大约在400吨/天，10台液硫储罐全部伴热的方式不符合当前生产形势，造成伴热蒸汽的极大浪费。
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2、伴热液硫池是硫磺成型装置中重要的过程设备，设计储存液硫500m3，由多组蛇形蒸汽伴热盘管及时补充液硫储存过程中损耗的热量。当成型机停运,液硫池仅处于热备状态下，现有的伴热系统则满足不了液硫储存需要的热能，其储存温度将快速降低，必须采取措施增加伴热，使得液硫储存温度保持在120～145℃之间。
3、液硫到达硫磺成型机顶部，由流量控制阀控制阀门开度进入成型盘。液硫分布器保证了蒸气加热的成型盘里液硫均匀分散，成型盘位于支撑盘和装满水的成型罐上部。成型过程中，伴热蒸汽处于全程伴热状态，造成蒸汽浪费。
三、主要节能优化方法
一、改变罐区伴热现状，实现罐区"一备一用"。原10座液硫储罐伴热全部投用，日耗蒸汽350余吨，在低负荷现状下，储罐平均液位3m，储罐全部投用，造成蒸汽极大浪费。针对出现的新形势，积极调整伴热方法，集中使用1#或2#罐区，停用的罐区关闭伴热蒸汽，创新形成罐区的"一备一用"节能新方法，大大降低了罐区的蒸汽消耗。
二、优化液硫池蒸汽管网伴热，提高液硫池伴热效果。目前采取的措施是打开所有疏水器前的排空阀，加大伴热蒸汽的循环量，快速大量的补充热能，提高伴热系统温度。现场排放掉大量蒸汽，造成蒸汽损失增加能耗、增大污水排放也不环保、外排蒸汽冲蚀液硫池顶板在造成蒸汽浪费的同时不利于安全生产。采取有效方法，优化蒸汽管网操作，将伴热蒸汽压力由0.38MPa提高至0.40MPa以上，将疏水效果较差的疏水阀更换成节能高效新型疏水阀，新增加一套凝结水回收汇管，把现场排凝水统一回收至凝结水管网系统中。
三、成型过程中，关闭成型盘伴热。成型盘材质为316SS，规格小，传热效率高，成型过程中液硫的温度足以维持成型盘伴热温度在正常范围内。实践表明成型过程中关闭成型盘伴热，不影响成型装置的正常运行。
四、应用效果
一、实现蒸汽量相比罐区全部投用减少一半，同时根据接收液硫温度及夏季高温特点，实时调控储罐温度，进一步降低蒸汽用量。月节约蒸汽150余吨，直接经济效益100万元/月。
二、通过液硫池伴热及凝结水优化，有效降低液硫池的蒸汽消耗，提高了凝结水回收率，实现整体收益15万元/月。
三、通过关闭成型盘伴热，成型装置伴热蒸汽量降低15%，显著减少成型装置蒸汽消耗。
五、结论
一、低负荷现状下，创新提出的罐区"一备一用"法，降低了罐区使用频率，大大减少了蒸汽等公用介质的消耗，具有一定的推广意义。
二、通过液硫池及成型装置伴热综合优化治理，实现蒸汽用量减少15%，节能效果明显。
论文作者:汪伟 杨莲 孙玉宏 周志杰 陈书宁
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第3期
论文发表时间:2019/7/18
标签：蒸汽论文; 储罐论文; 装置论文; 管线论文; 凝结水论文; 温度论文; 硫磺论文; 《科技尚品》2019年第3期论文;