浙江中易和-换热网络集成优化介绍V160322.ppt

中易和换热网络集成优化 方案介绍 2016年3月 目录 能量集成优化业务价值 能量集成优化项目实施步骤 中易和简介 换热网络集成优化定义 通过夹点分析、非线性规划技术，诊断当前生产装置内部、装置之间的换热网络节能空间，不改变化学反应条件，可得到： 更充分回收热物流能量 移除多余的（夹点以上）制冷工程 移除多余的（夹点以下）加热工程 移除跨越夹点的热回收工程（此类工程增加制冷工程、加热工程负荷） 移除多余的（夹点以上或以下）的热泵设备 从新匹配各等级蒸汽，减少高压力等级蒸汽消耗 夹点定义 夹点定义：热、冷物流间能量交换量为0的温度点。 换热网络设计中，不允许出现热、冷物流间换热温度倒置现象（冷物流温度高于热物流），夹点温度是冷热物流热交换温度极限。 分别绘制冷物流、热物流多流股复合曲线后，左右平移冷复合曲线可得夹点温度。也可使用软件自动计算得到夹点温度。 更充分回收热物流热量 现状： 设置了2个换热器回收塔顶出料和中间油的热量共1640kW，加热炉供热6858kW，冷却器冷却3360kW。 原油精馏单元 宏观判断： 冷却器冷却的3360kW应有部分可回收利用。 提取物流数据分析后（20℃换热温差，夹点123℃/103℃）： 冷却器冷却的2225kW可回收利用。加热规模减少到4635kW，冷却规模减至1135kW。最多可节能32.4%。 原油精馏物流提取和夹点分析 夹点以上冷却工程需要移除 夹点以下加热工程需要移除 跨越夹点的换热需要避免 合理设备热泵 热泵传热需跨越夹点温度！ 合理配置加热工程 冷热物流总复合曲线 使用200℃，1.5MPa蒸汽加热100kW。 冷热物流总复合曲线 使用120℃~200℃，较低压蒸汽加热100kW。 合理配置冷却工程 冷热物流总复合曲线 吸收制冷至-20℃，110kW功率。 冷热物流总复合曲线 使用大气环境冷却或水冷却110kW即可！ 换热网络集成后的可操作性 Q：工艺参数（温度，流量）经常变动，是否适用热集成技术？ A:选取典型工况（占据全年大部分操作时间）进行热集成分析优化；分析优化结果对其它工况的影响，综合评价优化收益。 Q:热集成后，换热网络更为紧凑，上游物流参数一变化，是否影响到下游？ A:对关键换热设备，配置PLC等自动调节换热功率，减少对下游的影响。多余或亏欠的热量通过原有的加热/冷却单元补充。 方案设计的主要步骤 提取物流参数 理论夹点计算 网络松弛 换热器AU影响计算 投资回收期 估算 方案比对 根据夹点温度，结合现有网络，重用现有设备，花费少量耗能增加代价，进行网络松弛，允许少量热量穿越夹点换热！ 改变换热器进口冷热物流参数后，换热器功率必然受影响！需计算各方案下，换热器增减数量！尽量重用现有设备。 方案设计的过程是在理论基础上，结合现场实际状况的持续优化过程！ 物流参数提取 对主要冷、热物流配置仪表，监测流体温度、流量、压力（过热蒸汽）； 利用物料平衡原理，对各物流数据（尤其是流量数据）进行校正； 利用能量平衡原理，推算少量未计量物流能量数据； 可建设全厂能量集中监测中心或能源管理中心，对各能流数据统一存储、管理。 项目实施步骤 初步了解 潜在空间 深入现场 提取物流数据 多套方案设计 公司内部汇报 招投标 项目实施 Step3：设计改动量不同的多套优化方案，供用户选择； Step1：通过热源类型、总消耗量，宏观上判断节能空间；（0.5天） Step2：在用户陪同下，现场调研1~2个月，提取物流数据； Step4：用户决策； Step5：选择实施单位； Step6：施工及优化评估 投资回收期 公司 全厂年总耗能（万元） 节能量 节能量分布 年节能 （万元） 百分比 投资回收期（月） 过程改变 （万元） 热回收 （万元） 公用工程改造（万元） 其它 （万元） Tioxide 5000 1240 25% 36 200 380 600 ProcterGamble 2000 1437 72% 54 200 234 980 Beecham 130 31 24% 5 21 10 Cray Valley Products 1000 281 28% 29 80 177 24 William Blythe 230 96 42% 11 20 8 68 Staveley Chemicals 5500 1040 19% 18 70 470 500 Coalite 5100 790 15% 11 205 143 422 20 MayBaker 1700 1076 63% 28 40 965 71 Gulf Oil 12000 1420 12% 7 800 620 Shell Oil 12000 160