2020年能源资源计量服务（wù）示范项目入围项目连载5

一、中国石油化工股份有限（xiàn）公司安庆分公司简介

中国石油（yóu）化工股份有（yǒu）限公司安庆分公司（以下简称“安庆石化”）始建于1974年7月。作为安徽省最大的中央直属生产企业、最大的石化产品生产基地，经（jīng）过40余年（nián）的生产建（jiàn）设和改革（gé）发展，企业规（guī）模逐步扩（kuò）大，原（yuán）油加工总量稳步增长，技术经济指标（biāo）不断提升，已发展成为年营业收入近500亿元、利税（shuì）超百亿元的特大型石油、化（huà）工、化纤、热电联合企业。

目前，安庆石化（huà）拥有年综合加工能力800万吨的炼油装置，日处理煤2000吨的壳（ké）牌粉煤气化装置，以及（jí）年产33万吨合成氨、21万（wàn）吨丙烯腈、7万吨腈纶、10万吨乙苯—苯（běn）乙（yǐ）烯等主要生产装置70余（yú）套。同时拥有发电（diàn）机（jī）组、油品化学品码（mǎ）头、卸煤码头和供水系统，以及（jí）全长（zhǎng）13公里（lǐ）的厂内铁路专用线，具备了千（qiān）万吨（dūn）级炼化企业的框（kuàng）架。

公（gōng）司（sī）以建设“清洁、高（gāo）效、低碳、循环”的绿色炼化（huà）企业为目标，以技术进步和（hé）精细化管理为（wéi）手段，充（chōng）分发挥企业在安全环保、生（shēng）产经（jīng）营、企（qǐ）业管（guǎn）理、持（chí）续发展等方面竞争优势，加快转（zhuǎn）型发展、提（tí）质增效升级步伐（fá），不断提升企业竞争力，努力建设“国（guó）内领先、世界一流（liú）”的炼化企（qǐ）业。

二、项目实施背（bèi）景（jǐng）

蒸汽是较特殊的介质，相（xiàng）同（tóng）质量的（de）蒸（zhēng）汽，随着输送距离与保温条件的不同，其温度、压力将发生变化（huà），所携能量逐渐下降。但是，目前（qián）生产企业的装置蒸汽耗能普（pǔ）遍以消耗的蒸汽质量进行简单换算（suàn），行（háng）业内普遍使用的能耗折算标准按《GB/T 50441-2016最（zuì）新能耗折（shé）算标准》，是以压力等（děng）级就（jiù）近原则换算用能设备的能耗。由于蒸汽的工（gōng）况条件（温度、压力）随时变化，这种方法不能准确评价装置（zhì）实际能耗，难以满足节能精细化（huà）管理的（de）要求。

按照传统（tǒng）的计算方法，安（ān）庆石化腈纶联合装置（zhì）综合能耗一直（zhí）较高。其能耗构成为：蒸汽所占的比例较高达72%，电能占17%，循环（huán）水和冷冻水分（fèn）别占3%和5.5%，其它占3%左右。其使用的蒸（zhēng）汽来源有三类，在热（rè）力站的专门测量显示，来自于炼油一（yī）部裂解装置的透平背压汽（qì）的温度为220℃，压力为0.56MPa；来自于水务部动力I循和动力II循（xún）透（tòu）平泵的背压汽温度为180℃，压力为0.46 MPa，这两类均为背压（yā）蒸汽，蒸（zhēng）汽品质较差，且为主要来源。只有直（zhí）接来自于热电部的蒸汽品质（zhì）较好，温度为265℃，压力为1.3 MPa。据悉，中国石化同类型装置大多采用1.3 MPa（温度260℃左右）低压蒸汽稳定（dìng）供热（rè）。由此，我们认为（wéi）腈纶联合装置使用（yòng）的蒸汽品质相对较差，是导致装置能（néng）耗比同行企业高的主（zhǔ）要原因。

这就提出了一个（gè）问题：以质量作为蒸汽的结算单（dān）位是否能对装置能耗做出客观评（píng）价？热能是一个状态（tài）参数，质量相等、状态不同的蒸汽（qì）含有的热能也不同（tóng）。例如：压（yā）力为1.0MPa、温（wēn）度为260℃的蒸汽，每（měi）吨所含的热能（néng）为2964.8MJ；压力1.0MPa、温度为361.4℃的蒸汽，每吨所含的热能为3182MJ，二（èr）者相差217.2MJ，差率7.33%。显然，仅仅以蒸汽的质量量计量是（shì）不能真实反映蒸汽的热能（néng）价（jià）值的，探索采用蒸汽能量计量可以更客观科学地解决装置的能耗评价难题。

进入（rù）腈纶联合装置的蒸（zhēng）汽有1.3MPa、0.8MPa和0.4MPa三种不同的压力（lì）等级（jí），除1.3 MPa蒸汽来自系（xì）统管网外，其它均（jun1）为上游装置做功后的背压蒸汽；同时腈纶联合装置还（hái）向其它装置供出0.4MPa蒸汽。不同品质的蒸汽在腈纶联合装置（zhì）使用和供出，使（shǐ）用传统的蒸（zhēng）汽计量方法，难以对（duì）装置能（néng）耗做出合理的评价。

 图1  腈纶生产装置现场一角

三、具体创（chuàng）新措施

安（ān）庆石化利用装置（zhì）全面停工检修（xiū）契机（jī），与（yǔ）北京某公司合作，对腈纶区域蒸汽管（guǎn）网实施能量计量改造（zào）。

1.主要措施（shī）

（1）将1个计量点的测量仪表更换为一体化喷嘴（zuǐ）；

（2）完善热（rè）力站放空、动力循环水背压（yā）蒸汽、外供低（dī）压蒸汽等测（cè）量仪表；

（3）对炼油裂解（jiě）供腈纶区域FIQ9002-1、FIQ996-1等流量（liàng）计增设温度、压力补偿；

（4）引进FC2000-1AE(Q）型蒸汽能量计量模块，将现场（chǎng）一（yī）次表采集的流量、温度、压力数据进（jìn）行动态运算，计算（suàn）出蒸汽（qì）瞬（shùn）时能量和不（bú）同时（shí）间段（duàn）的能量（liàng）变化。

2.数据分析

表1为改造后腈纶联合装置一（yī）个月蒸汽消耗（hào）情况。

表1  不同计量方（fāng）法（fǎ）下腈纶联（lián）合装置能耗数据（jù）分析（xī）表

表中每吨1.3MPa蒸汽按照（zhào）76千克标油进（jìn）行（háng）折算，每吨0.4MPa蒸汽按照66千克标油进（jìn）行折算，每千克标油热值=41.868MJ。

系统管网1.3MPa蒸汽平均温度低（dī）于260℃，其每千克（kè）蒸汽含有的热能较折算标准低7.33%，因此表中数据表现为计算量大于实测量。

由表1可（kě）以看出（chū），该月腈纶区域按（àn）质量计量方法折算出的耗（hào）能比实际（jì）测量出的耗能要高出5101GJ ，二者相差达到5.55%。分析（xī）主（zhǔ）要原因为该腈纶联合装置大量使用（yòng）0.8MPa背压蒸汽，品质比（bǐ）较（jiào）差，在（zài）能（néng）耗统（tǒng）计中根据行业规定（dìng）按（àn）1.0 MPa蒸汽靠（kào）档计算，增大了该部分蒸汽含有的热能，从而造成该装置的实际生产能耗虚高。与之类比，在国内生产工艺相同的其它同类型企业，进入腈纶联合装置的蒸汽全部为1.3MPa，蒸汽品质较好；用来（lái）计算能耗的蒸汽量是以进各装置计（jì）量点的数据为准，同时（shí）不承（chéng）担能源管网系统（tǒng）损失，其装置综合能耗优于本企业腈（jīng）纶联合装置。

四、项目取得成效

本项目通过采用（yòng）新计量模型和新计量（liàng）模式，针对原有测量方式的缺陷进行技术改造，通过流量计算转换单元，将一次表采集的流量、温度、压力信号进行运（yùn）算，计算出（chū）瞬时、累积蒸汽流（liú）量和能量，提高了对耗（hào）汽装置能耗评（píng）价的科学性。真实准确评价装置实际能耗（hào）状况，能够促进工艺采取（qǔ）精细化管理措施（shī），挖掘节能降耗潜力。

通过应用延伸（shēn），还可以将能量计（jì）量方法应用于蒸汽管网损耗评价。根（gēn）据输送距离、蒸汽性质、管线排凝、消耗量和气温等情况，灵活采用能量、质量或能（néng）量+质量的方法，可以计算蒸汽（qì）管线在各种天气下的能量损失（shī），从而可（kě）以根据检（jiǎn）测（cè）的数据判断出蒸汽管线的保温以及排凝管理是否存（cún）在漏洞，及时发现（xiàn）问题（tí）予以解决。

由于受到（dào）现有行（háng）业评价体系的限制，蒸汽能量计量的使用范围受到了制约。但是，蒸汽能量计量的研究与实践，在推动生产耗能的科学准确计量方面进行（háng）了有意（yì）义的探（tàn）索，对指导蒸（zhēng）汽能耗占比较（jiào）高（gāo）的企（qǐ）业合（hé）理（lǐ）应用和管理能源，促进节能（néng）减排有着重要价值。