技术简介

石化行业蒸汽动力系统具有多等级参数、多燃料来源、多产（汽）供（汽）需求和多周期条件等特点，处于能量转换环节的前端，一次能源必须首先转换为热、蒸汽和动力，才能为工艺装置所利用。蒸汽动力系统优化容易受到工艺装置、其他公用工程、辅助和附属生产系统的影响，在石化企业节能工作中，蒸汽动力系统优化的节能效果多体现为电力、蒸汽和燃料气消耗量的降低，是炼化企业节能降碳的重要组成部分。蒸汽动力系统的合理配置与运行是承载企业工艺系统节能工作的必要基础之一，也是将工艺系统节能效果转化为经济效益的关键环节之一。

蒸汽动力系统优化技术可满足石化行业节能降碳需求。采用流程模拟辅助建立蒸汽动力系统完整数学模型，构建混合整数非线性规划问题并优化求解，包含蒸汽系统设备调优与动力源驱动方式优化、蒸汽网络优化及蒸汽平衡配置优化。蒸汽动力系统优化技术还可满足石化行业安全平稳运行需求。基于蒸汽管网水力学热力学耦合计算，对运行方案进行评价分析；在线监测模块的实施，协助企业实现对蒸汽管网运行的实时监测和超限报警；根据企业不同运行阶段，对蒸汽动力系统运行状况进行统计分析或对改造方案进行评估与优化。

图1  蒸汽动力系统优化技术平台

应用效果&经济效益

应用蒸汽动力系统优化技术，每节省1吨蒸汽，可减排CO₂约0.17~0.29吨。对于千万吨级炼化企业，通过开展蒸汽动力系统优化，可实现节能13~19千克标油/吨蒸汽，减少CO₂排放2.5~6万吨/年。

技术推广应用情况

开展S石化百万吨级乙烯工程项目，采用专业软件建立乙烯装置蒸汽管网模型，结合模型分析蒸汽系统存在问题，包括合理流速、流向、保温、水击风险等；对管网运行压力优化潜力进行分析；对比小机组汽驱和电驱成本；统筹乙烯热电；分析汽轮机组运行效率等，提供改进方案，预计至少可以降低装置能耗6411.4吨标煤/年，折合可减少碳排放20669吨/年，为企业增效约959.9万元/年。