[发明专利]一种低压蒸汽分级供应的管网优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压蒸汽分级供应的管网优化方法，属节能技术领域。

背景技术

汽轮机是用于回收由锅炉或产汽设备生产出来的蒸汽的压力能的设备。从汽轮机做功后排出的蒸汽有一定的压力，称为背压蒸汽。背压蒸汽进入蒸汽管网，为蒸汽用户提供蒸汽。

汽轮机是一种将蒸汽压力能转换为机械能的转动设备。汽轮机里面有多级叶轮，蒸汽从压力较高的蒸汽管网进入汽轮机入口，逐级通过叶轮做功，将压力能转化为机械能推动叶轮。做功后的蒸汽称为背压蒸汽，从汽轮机出口送出至较低压里等级的蒸汽管网。

汽轮机按照用途分为工艺汽轮机和发电用汽轮机。工艺汽轮机是指汽轮机作为工艺装置动力源，用于驱动一个负荷基本固定的工艺设备，例如压缩机、风机和泵等。发电汽轮机是指汽轮机带动一台发电机，其负荷根据管网蒸汽量的变化而变化。

工厂里的蒸汽用户一般都连接在一个低压蒸汽管网（大多采用1.0MPa管网，操作压力范围0.8-1.1MPaG）。在这个低压蒸汽管网中有多个蒸汽用户。这些蒸汽用户所需的压力有高有低，各不相同。对蒸汽压力要求苛刻的用户我们称之为“苛刻用户”，其它用户成为“普通用户”。蒸汽管网的压力一般要苛刻用户的需求，相当于供应给普通用户的蒸汽压力比实际需要的压力高。因此存在压力能的浪费。如果能够将蒸汽管网细分为两个压力级别的管网，则被降压的这部分蒸汽可以在汽轮机内多做功，从而把压力能转化为动能。

有些工厂由于汽轮机产生的背压汽量超过蒸汽用户的需求量，导致低压蒸汽过剩，采用降低背压的措施可以降低汽轮机的蒸汽需要量，因此低压蒸汽产量将会降低，因此可以减少低压蒸汽的过剩量，甚至消除放空。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低压蒸汽分级供应的管网优化方法。该方法将现有的低压蒸汽管网分为两个管网，贯彻“梯级利用”的思想，为不同的用户提供不同等级的蒸汽，充分回收了蒸汽的压力能。回收的压力能可以转化为电能，或者减少和消除蒸汽放空。同时立足于不改或少改汽轮机的原则，主要的改造内容为管线改造，因此降低了改造费用，

本发明提出的一种低压蒸汽分级供应的管网优化方法是一种不需要增上设备，仅通过改变局部的网络结构就可以挖掘出系统本身存在的节能潜力的蒸汽优化方法。传统的回收蒸汽压力能的方法是增上汽轮机等能量转换设备，将节约的蒸汽压力能转化为电能，或者对过剩放空的蒸汽进行回收利用或发电。本方法是从源头入手，无需增上新设备，仅对蒸汽管网进行调整，即可自动收集大部分蒸汽用户降压供汽节约的压力能，并通过蒸汽管网自动将这部分压力能由蒸汽携带转移到发电机组，在蒸汽发电机组中将这部分压力能转化为电能。

本发明提出的一种低压蒸汽分级供应的管网优化方法，所述现有的蒸汽动力系统包括低压蒸汽管网、若干个汽轮机和若干个蒸汽用户，蒸汽用户划分为苛刻用户和普通用户两种类型，苛刻用户是指那些物料侧的温度相对较高，需要提供压力较高的蒸汽；普通用户是指哪些对蒸汽压力的要求不太苛刻，允许降低供汽压力的蒸汽用户；较高压力的蒸汽自高压力蒸汽管网进入汽轮机做功后降压为压力等级1的低压蒸汽，通过压力等级1的蒸汽管网供应给苛刻用户；较高压力的蒸汽同时自高压力蒸汽管网进入汽轮机做功后变为压力等级2的蒸汽，通过压力等级2的蒸汽管网供应给普通用户；具体步骤如下：

（1）改造苛刻用户

通过对有些苛刻用户进行改造，改造，降低其对这蒸汽压力要求的苛刻度，使其成为普通用户，目的是减少苛刻用户的数量；

（2）蒸汽用户分组

将低压蒸汽用户按照对压力要求苛刻程度分为苛刻用户和普通用户两个类别；

（3）汽轮机分组

将汽轮机分为高背压汽轮机和低背压汽轮机；高背压汽轮机和低背压汽轮机在操作工况下的背压不同；高背压汽轮机维持现有的背压，为苛刻蒸汽用户供汽；其它汽轮机降低背压给普通用户供汽；

（4）低压蒸汽管网拆分

将现有的低压蒸汽管网拆分为蒸汽管网A和蒸汽管网B两个管网，两个管网的压力不同。蒸汽管网A由高背压汽轮机供汽，蒸汽管网B由低背压汽轮机供汽。

（5）两个蒸汽管网设置压力控制措施

在蒸汽管网A和蒸汽管网B之间设置一条压力控制线，其上有压力控制阀，可以将蒸汽从蒸汽管网A输送至蒸汽管网B，阀门用于控制低压蒸汽管网的压力。

本发明中，步骤（1）中所述的苛刻用户也可以通过改造，在满足其工艺要求的前提下将其全部转变为普通用户。普通用户的用汽量一般大于苛刻用户的用汽量。