自伴热在节能降耗中的应用

自伴热在节能降耗中的应用李军(胜利油田石化总厂仪表车间，山东东营257000)摘要：仪表采用传统的伴热方式，不仅需要大量蒸汽，使装置泄漏点增加，且伴热效果难以保证。自伴热将尽可能缩短仪表引出管线的长度，取消原有的蒸汽伴热管线，充分利用管道和设备本身的热量给仪表伴热，以达到节约蒸汽，降本增效的目的。关键词：自伴热；变送器；介质；蒸汽；节能降耗中图分类号：TM930文献标识码：B文章编号：1000-3932(2009)03-0090-021引言对于大多数石化企业来讲，为保证现场仪表的正常使用，蒸汽伴热是必不可少的。在重油仪表测量中，由于重油粘度较大，常温下易凝结、容易造成引压管线堵塞；轻介质(如蒸汽)仪表冬天极易冻凝；气体介质极易产生积液，使正负压不平衡，这都影响仪表正常测量。要保证仪表的正常使用，需加蒸汽伴热或电伴热，这要消耗大量蒸汽和电力，增加运营成本，本文主要以蒸汽伴热为例进行论述。每到冬季，仪表维护人员总要忙着灌隔离液、包保温，以及检查疏水器、蒸汽进水站、回水站的通畅等情况。为保证使用效果，当降温时进水、回水阀门需要开大些，气温升高时又要关小些，伴热的检查成了仪表维护人员冬季生产的重要工作之一。而蒸汽伴热的效果却难以保证，气温突变时经常会出现由于仪表箱密闭不严、保温不到位等原因引起的引压管线冻凝、卡套式下放空阀脱落、变送器膜盒冻损等情况。同时装置到处都挂满冰凌，给仪表准确测量和装置的安全生产造成很大的影响。2改进的具体内容以常减压、重油催化和焦化装置为例，测量介质为原油、蜡油、油浆、渣油的仪表回路较多，这些重介质粘度较大，当介质温度低于35℃时，仪表测量引压管线极易发生凝、堵等现象，影响仪表正常测量。为保证仪表正常使用，蒸汽伴热需常年投用，这需要消耗大量蒸汽。工艺管线本身温度较高，为节约维护成本，我们改变仪表的传统安装方式，尽可能缩短仪表引出管线的长度，取消原有的蒸汽伴热管线，充分利用管道和设备本身的热最给仪表伴热(简称自伴热)，以达到节约蒸汽，降本增效的目的。而轻介质仪表，本身凝点较低，只要充满隔离液，或者采用合理的安装方式完全可以采用自伴热方式安装。常规仪表蒸汽伴热方式：采用测量仪表及其引压管线并行敷设蒸汽伴热管线，再在外边敷没保温材料。原蒸汽伴热仪表安装方式以流量蒸汽测量为例说明，如图1所示：仪表管线内的介质始终是不流动的，一般都采用蒸汽伴热管形式来保温，伴热管中的一部分热量分散到周围环境中去，另一部分热量用来维持仪表管线内介质的温度，使管内不产生冻结、冷凝、结晶、析出、汽化等现象，保证仪表处于测量技术条件所规定的允许范围之内，保证现场仪表本身及相关检测、调节系统的正常工作，减少测量的附加误差，为工艺生产提供准确的数据和可靠的控制手段。但该方法不仅使装置泄漏点增加，而且大大增加了仪表维护工作量。常规仪表采用自伴热安装方式：缩短引压管线长度，隔离包紧贴工艺管线并加铁皮盒子和保温棉保温，充分利用工艺管线热量给仪表伴热，取消了传统蒸汽伴热方式，实施时从原一次取压阀后开始施工，缩短引压线，把变送器尽量往取压点根部移。(1)对于气体等介质仪表，采用就近取压、竖直安装原则，使引压线尽量短。(4)实施时从原一次取压阀后开始施工，缩短引压管线，把变送器尽量往取压根部移。说明：①仪表箱及仪表伴热取消；②隔离包视实际介质情况决定是否加装；③对于蒸汽管道及高温管道，变送器安装位置一定要与管道悬空间隔大于10cm以上；④虚线框内为加保温部分；⑤压力变送器安装要求同上。3实施自伴热的效果从2003年开始实施自伴热改造，先后对重油催化、焦化、常减压装置各类型仪表回路试验共计30套，效果良好。继而开始全厂推广，截至2006年底，已实施仪表回路400多套。与传统伴热效果相比，效果更好，维护工作量小，都成功经受住了冬季持续低温的考验，从而达到节能降耗的目的。仪表冬季生产工作量2006年比2005年减少60％，节约乙二醇10多吨。本设计方案适用于被测介质管道温度50℃以上，仪表变送器需要伴热的测量回路。目前已在重油催化、气分、焦化、常减压、硫磺酸水、加制氢、催化重整、一动力等装置广泛应用。4经济效益仪表采用自伴热方式，不仅效果良好，节约大量蒸汽，而且减少装置静密封点数，降低仪表维护工作量。还节省大量的三阀组、引压管线、疏水器、仪表箱等原材料。截至到2006年底，我厂累计采用自伴热的仪表共有447块，其中轻介质仪表342块，伴热周期为120天；重介质仪表105块，全年需开伴热。按每块仪表每小时消耗1．0btPa蒸汽8kg计算(洛阳院设计标准)，一年时间可节约蒸汽15000t，每吨蒸汽费用约为200元/吨，一年可节约费用300万元，经济效益十分可观。从装置蒸汽计量仪表也证明白伴热节能效果，以常减压装置为例：同一块蒸汽计量仪表显示2006年11月lMPa蒸汽用量6．0t／h，而去年同期5．2t／h，节约蒸汽800kg／h，本次共改造回路59套，装置节约蒸汽主要是来自仪表自伴热改造，平均每套回路节约蒸汽大约13kg／h。从全厂生产来看：2006年11月1blPa蒸汽的用量为9184t，2005年11月1MPa蒸汽用量为20548t，同比降低了蒸汽用量11364t，平均日降低蒸汽用量378t／d，排除天气、装置技改等其他因素，仪表自伴热的蒸汽节约效果十分明显。5结束语自伴热实施后效果非常明显，但以下几点问题值得注意：当装置刚开工且环境温度较低时，测量重油介质的仪表引压管线可能会发生凝、堵现象，待温度升起来后，需仪表维护人员冲表恢复正常；此外，对于温度较高且含水的轻介质仪表，采用活动的铁皮盒子，冬天正常投用自伴热方式，夏天介质容易汽化，我们取下保温及铁皮盒子，即用冬装夏取的方式来保证测量准确。某些液化气仪表，改自伴热后变送器要安装在管线的上方，避免产生积液，从而保证正确测量。总之，仪表采用自伴热方式，保温效果良好，完全能保证仪表正常测量，而且节能效果明显，因此，具有一定的推广价值。