化工装置中不同的蒸汽加热器流程对比

化工装置中不同的蒸汽加热器流程对比

  在化工生产中，蒸汽加热器的流程选择有多种，不同的流程在提供同样热负荷情况下，所使用的蒸汽用量是有区别的，下面就三种不同加热流程作对比分析。

一、不同工艺流程对比（简图未画出完整控制回路）

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表一：蒸汽用量对比

序号	工艺	蒸汽参数			凝液参数			热负荷	蒸汽流量	年用量
		MPaA	℃	kJ/kg	MPaA	℃	kJ/kg	MW/h	Kg/h	吨
1	A	0.5	152	2747.5	0.5	152	640	5	8541	68327
2	B				0.18	117	490.7	5	7976	63807
3	C				0.3	133	561.4	5	8234	65870

以流程B为对比标准，蒸汽用量A流程+4520吨、C流程+2063吨。

表二、设备及仪表数量

序号	工艺流程	换热器	凝结水罐	泵	调节阀
1	A	1	0	0	1
2	B	1	0	1（泵阱）	1
3	C	1	1	0	2

从设备及仪表投入上分析工艺A最少、工艺B（含泵阱系统）最多。

                               
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图一：凝液输送装置（泵阱）

二、系统影响对比：

1、     蒸汽压力波动对不同工艺影响

                               
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图二：流程A

红色线1：（工艺物料）灵敏板温度（流程B）；

橙色线2：蒸汽系统压力；

黄色线3：蒸汽流量（流程B）；

青色线4：调节阀后的蒸汽压力（流程B）。

蓝色线5：蒸汽换热器液位（流程C）

紫色线6：所需控制工艺物料温度（流程C）

由上图可以看出蒸汽压力波动时，对所需加热的工艺介质温度控制较好，不会发生大幅波动，液位控制也稳定。

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图三：流程B

红色线：（工艺物料）灵敏板温度；

橙色线：蒸汽系统压力；

黄色线：蒸汽流量；

蓝色线：调节阀后的蒸汽压力。

由上图可以看出，蒸汽压力波动时，蒸汽流量跟踪效果不是太好，温度控制波动不是太大。工艺介质温度控制不如流程A（参考图二）。

                               
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图四：流程C

红色线1：蒸汽流量；

橙色线2：（工艺物料）灵敏板温度；

黄色线3：凝液水罐液位；

蓝色线4：蒸汽压力。

由上图可以看出，蒸汽压力波动时，蒸汽流量波动较大，凝结水罐液位波动较大（此罐经常满罐），加热介质温度波动较B大，控制不稳。

2、     对蒸汽凝液系统影响

流程A:蒸汽凝液压力较高，外送凝液通畅，背压波动时对凝液外送影响不大。

流程B:蒸汽凝液靠驱动氮气加压送至凝液系统，间歇式外送，单组外送量有限（一套配3-4组），若加热量需求较大时需投用多组泵阱。超负荷运行时，影响加热需求，会有水溢出到现场。

流程C:蒸汽凝液压力较工艺A低，若凝液官网非满液，易造成凝结水系统水击。凝液系统背压变高时，凝液外送不畅。。

三、  综合分析

从操作及维护成本对比。

流程A:投资最少，能耗最高，操作相对较好。日常无维护费用。

流程B: 投资最搞（泵阱系统），能耗较少。泵阱运行较稳定，维护较少。

流程C:投资较可，操作不稳易水击，能耗居中。

本文已发表于公众号：化工工程工作札记

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