RU2572656C2 - Steam system - Google Patents
Steam system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572656C2 RU2572656C2 RU2011143897/02A RU2011143897A RU2572656C2 RU 2572656 C2 RU2572656 C2 RU 2572656C2 RU 2011143897/02 A RU2011143897/02 A RU 2011143897/02A RU 2011143897 A RU2011143897 A RU 2011143897A RU 2572656 C2 RU2572656 C2 RU 2572656C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- steam
- pressure level
- level
- working
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
- C07C4/04—Thermal processes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
- F01K17/04—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for specific purposes other than heating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к паровой системе, в частности к паровой системе для использования в установках для производства олефинов.The invention relates to a steam system, in particular to a steam system for use in plants for the production of olefins.
В установке для производства олефинов последние (или алкены, в частности этилен или пропилен) получают в реакционной печи из насыщенных углеводородов. В таких установках для нагрева/накаливания/испарения или охлаждения технологических потоков предусмотрено множество теплообменников. Паровые системы хорошо зарекомендовали себя как благоприятная сеть для использования остаточного тепла, выделяющегося в процессе.In a plant for the production of olefins, the latter (or alkenes, in particular ethylene or propylene) are obtained in a reaction furnace from saturated hydrocarbons. In such installations for heating / incandescent / evaporation or cooling of process streams, a plurality of heat exchangers are provided. Steam systems are well established as a favorable network for using the residual heat generated in the process.
Фрагмент обычной паровой системы в сильно упрощенном виде изображен на фиг.2. По питательному трубопроводу 10 деминерализованная и конденсационная вода паровой системы подается и нагревается в двух подогревателях 12 и 14, прежде чем эта питательная вода попадет в дегазатор 16. В этом дегазаторе 16 питательная вода продолжает нагреваться до температуры кипения и отгоняется с паром для удаления газов, растворенных в этой воде, например, в частности, кислорода. Питательная вода, дегазированная таким образом, с помощью насоса 18 подается по трубопроводу 20 из дегазатора 16 в парогенератор (не показан).A fragment of a conventional steam system in a very simplified form is depicted in figure 2. Through the
Кроме того, паровая система содержит паропровод 22 низкого давления с рабочим давлением, например, 6,5 бар и рабочей температурой, например, 240°С, подсоединяемый к вышеупомянутому парогенератору через регулировочные клапаны и/или турбины. Водяной пар в этом паропроводе 22 низкого давления подается к одному или нескольким технологическим потребителям 24. Конденсационная вода, образующаяся у технологических потребителей 24, подается в сборник 26 конденсата, из которого она посредством насоса 28 отводится по трубопроводу 30. Конденсационная вода, образующаяся в первом подогревателе 12, также подается в этот сборник 26 конденсата.In addition, the steam system comprises a low
Второй подогреватель 14, дегазатор 16 и сборник 26 конденсата нуждаются в теплоносителе, в качестве которого используется также водяной пар паровой системы. Поскольку эти компоненты 14, 16, 26 эксплуатируются с помощью пара с рабочим давлением лишь около 1,5 бар, уровень давления водяного пара в паропроводе 22 низкого давления приходится снижать примерно с 6,5 бар до уровня давления около 1,5 бар. С этой целью в соответствующих соединительных трубопроводах между паропроводом 22 низкого давления и компонентами 14, 16, 26 обычно предусмотрены несколько клапанов 32, 34, 36, в которых водяной пар стравливается до желательного более низкого уровня давления.The
Кроме того, паровая система содержит паропровод высокого давления (на фиг.2 не показан) с рабочим давлением, например, около 45 бар. Между этим паропроводом высокого давления и паропроводом низкого давления обычно включены несколько турбин для получения приводной энергии, например, для насосов, расширяющих пар с уровня давления около 45 бар до уровня давления около 6,5 бар. Затем пар, расширенный до уровня давления около 6,5 бар, обычно подается к технологическим потребителям или продолжает стравливаться посредством клапанов 32-36. Кроме того, пар паропровода низкого давления обычно сообщается с внешними источниками/приемниками.In addition, the steam system comprises a high pressure steam line (not shown in FIG. 2) with a working pressure of, for example, about 45 bar. Several turbines are usually included between this high pressure steam line and the low pressure steam line, for example, for pumps expanding the steam from a pressure level of about 45 bar to a pressure level of about 6.5 bar. Then the steam, expanded to a pressure level of about 6.5 bar, is usually supplied to process consumers or continues to be vented through valves 32-36. In addition, the steam of the low pressure steam line is usually communicated with external sources / receivers.
Задача настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованной паровой системы.An object of the present invention is to provide an improved steam system.
Эта задача решается с помощью паровой системы с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные и усовершенствованные варианты выполнения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.This problem is solved using a steam system with the features of paragraph 1 of the claims. Preferred and improved embodiments are the subject of the dependent claims.
Паровая система согласно изобретению содержит дегазатор низкого давления для дегазации питательной воды, причем рабочее давление дегазатора низкого давления на первом уровне давления выше атмосферного давления; паропровод низкого давления, рабочее давление которого находится на втором уровне давления, причем второй уровень давления выше первого уровня давления, и паропровод высокого давления, рабочее давление которого находится на третьем уровне давления, причем третий уровень давления выше второго уровня давления. Кроме того, между паропроводом высокого давления и дегазатором низкого давления предусмотрена по меньшей мере одна паровая турбина, стравливающая пар из паропровода высокого давления с третьего уровня давления до первого уровня давления.The steam system according to the invention comprises a low-pressure degasser for degassing feed water, wherein the operating pressure of the low-pressure degasser at a first pressure level is higher than atmospheric pressure; a low pressure steam line, the working pressure of which is at the second pressure level, the second pressure level being higher than the first pressure level, and a high pressure steam line, whose working pressure is at the third pressure level, the third pressure level being higher than the second pressure level. In addition, at least one steam turbine is provided between the high pressure steam line and the low pressure degasser to bleed the steam from the high pressure steam line from the third pressure level to the first pressure level.
В то время как в обычной паровой системе по фиг.2 предусмотрено несколько паровых турбин, осуществляющих стравливание пара с третьего уровня давления в паропроводе высокого давления до второго уровня давления в паропроводе низкого давления, в паровой системе согласно изобретению установлена и выполнена по меньшей мере одна паровая турбина для непосредственного расширения пара с третьего уровня давления в паропроводе высокого давления до первого уровня давления. В результате большего перепада давления между третьим и первым уровнями давления по сравнению с перепадом между третьим и вторым уровнями давления и, соответственно, в результате меньшего противодавления паровой турбины (паровых турбин) пар, находящийся в паровой системе, может быть использован более эффективно, а количество пара, тем самым, может быть сэкономлено и/или может быть высвобождено больше энергии в паровых турбинах, которая может быть использована для других целей. Таким образом, эффективность использования энергии паровой системы в зависимости от величины перепада давления может быть повышена более или менее явно.While in the conventional steam system of FIG. 2, several steam turbines are provided for bleeding steam from a third pressure level in a high pressure steam line to a second pressure level in a low pressure steam line, at least one steam is installed and made in the steam system according to the invention turbine for direct expansion of steam from a third pressure level in a high pressure steam line to a first pressure level. As a result of a greater pressure drop between the third and first pressure levels compared to the difference between the third and second pressure levels and, consequently, as a result of less back pressure of the steam turbine (steam turbines), the steam in the steam system can be used more efficiently, and the quantity steam can thus be saved and / or more energy can be released in steam turbines, which can be used for other purposes. Thus, the energy efficiency of the steam system, depending on the magnitude of the pressure drop, can be increased more or less explicitly.
Преимущество настоящего изобретения состоит в том, что паровые турбины, и так уже имеющиеся в паровой системе и использующиеся для привода агрегатов или машин, в паровой системе согласно изобретению устанавливаются на меньшее противодавление, а именно на первый уровень давления вместо более высокого второго уровня, благодаря чему паровые турбины потребляют меньше энергии.An advantage of the present invention is that steam turbines, already existing in the steam system and used to drive units or machines, are installed in the steam system according to the invention at a lower back pressure, namely at the first pressure level instead of the higher second level, due to which steam turbines consume less energy.
Под «дегазатором» понимается любое устройство, которое пригодно для удаления из питательной воды растворенных в ней газов. К удаляемым газам относятся, в частности, кислород и азот. Для дегазации жидкостей известны различные технические средства, процесс дегазации осуществляется предпочтительно посредством подачи газа для нагрева и испарения питательной воды. Эта подача пара в паровой системе согласно изобретению происходит за счет водяного пара, стравленного до первого уровня давления, который при этом конденсируется.By “degasser” is meant any device that is suitable for removing dissolved gases from the feed water. The gases to be removed include, in particular, oxygen and nitrogen. Various technical means are known for degassing liquids; the degassing process is preferably carried out by supplying gas for heating and evaporation of the feed water. This steam supply in the steam system according to the invention is due to water vapor, vented to the first pressure level, which condenses.
Понятие «питательная вода» включает в этой связи любой вид жидкости, которая может найти применение в установке в качестве технологического потока. Предпочтительно в качестве питательной воды используется деминерализованная вода, дегазированная в дегазаторе перед производством пара.The concept of "feed water" in this regard includes any type of liquid that may find application in the installation as a process stream. Preferably, demineralized water degassed in a degasser before steam production is used as feed water.
«Технологическим потребителем» в смысле изобретения является любое устройство или приспособление, на которое водяной пар из паровой системы подается в качестве энергоносителя. Предпочтительно в технологическом потребителе может происходить взаимодействие с другой средой в форме теплообмена между водяным паром и другой средой. Предпочтительно взаимодействие между водяным паром и средой в зависимости от вида установки, в которой используется паровая система, может быть также непосредственным, когда водяной пар, например, смешивается или перемешивается с другим технологическим потоком. Предпочтительно в технологическом потребителе может происходить преобразование энергии, содержащейся в потоке пара, в другой вид энергии, как, например, в турбинах."Technological consumer" in the sense of the invention is any device or device to which water vapor from a steam system is supplied as an energy carrier. Preferably, a process consumer may interact with another medium in the form of heat exchange between water vapor and another medium. Preferably, the interaction between the water vapor and the medium, depending on the type of installation in which the steam system is used, can also be direct when the water vapor, for example, is mixed or mixed with another process stream. Preferably, in the process consumer, the energy contained in the steam stream can be converted to another type of energy, such as in turbines.
Под понятием «паропровод высокого давления» в этой связи в общем случае следует понимать проводящую систему для водяного пара на третьем уровне давления. По паропроводу высокого давления водяной пар, находящийся на третьем уровне давления, может распределяться по разным компонентам (здесь, в частности, по технологическим потребителям и паровым турбинам). Аналогичным образом под понятием «паропровод низкого давления» в этой связи в общем случае следует понимать проводящую систему для водяного пара на втором уровне давления для распределения по разным компонентам водяного пара, находящегося на втором уровне давления. Как паропровод высокого давления, так и паропровод низкого давления обычно сообщаются с внешними источниками/приемниками. В этом случае уровни давления паропроводов по существу задаются этими внешними соединениями.In this regard, the term “high pressure steam line” should be understood to mean a conductive system for water vapor at a third pressure level. Through the high pressure steam pipeline, water vapor at the third pressure level can be distributed among different components (here, in particular, to technological consumers and steam turbines). Similarly, the term "low pressure steam line" in this regard should generally be understood as a conductive system for water vapor at a second pressure level for distribution to different components of water vapor located at a second pressure level. Both the high pressure steam line and the low pressure steam line usually communicate with external sources / receivers. In this case, the pressure levels of the steam lines are essentially set by these external connections.
«Паровой турбиной» в этой связи является любой вид устройства, которое пригодно для преобразования разности энтальпий пара между двумя уровнями давления в кинетическую энергию, например, в энергию вращения. Этой кинетической энергией в данном случае может приводиться в действие, например, какой-либо агрегат, подсоединенный к паровой турбине. При преобразовании энергии водяной пар расширяется, например, с более высокого третьего уровня давления на более низкий второй уровень давления. «По меньшей мере одна» паровая турбина означает как одну, так и две или более турбин. В случае двух или более турбин они предпочтительно включены параллельно, однако они могут быть также включены последовательно.A “steam turbine” in this regard is any kind of device that is suitable for converting the difference in vapor enthalpies between two pressure levels into kinetic energy, for example, into rotational energy. This kinetic energy in this case can be driven, for example, by any unit connected to a steam turbine. When energy is converted, water vapor expands, for example, from a higher third pressure level to a lower second pressure level. "At least one" steam turbine means one, or two or more turbines. In the case of two or more turbines, they are preferably connected in parallel, however, they can also be connected in series.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения изобретения предусмотрен по меньшей мере один технологический потребитель, эксплуатируемый с рабочим давлением первого уровня давления. В этом случае этот по меньшей мере один технологический потребитель соединен также по меньшей мере с одной паровой турбиной. Однако при этом варианте выполнения технологические потребители, которые при обычных паровых системах снабжаются из паропровода высокого или низкого давления, могут обходиться также паром с более низким рабочим давлением, получать водяной пар из паровой турбины. Таким образом, могут быть еще более повышены пропускная способность и производительность паровой турбины, что ведет к дальнейшему повышению эффективности использования энергии паровой системы.In one preferred embodiment of the invention, at least one process consumer is provided, operated with a working pressure of a first pressure level. In this case, this at least one process consumer is also connected to at least one steam turbine. However, in this embodiment, the process consumers, which with conventional steam systems are supplied from a high or low pressure steam line, can also dispense steam with a lower working pressure and receive water vapor from a steam turbine. Thus, the throughput and productivity of the steam turbine can be further improved, which leads to a further increase in the energy efficiency of the steam system.
Предпочтительно по меньшей мере один технологический потребитель, эксплуатируемый с рабочим давлением первого уровня давления, соединен также с паровой турбиной низкого давления предпочтительно через вентильное устройство, стравливающее пар со второго уровня давления на первый уровень давления. Таким образом, можно добиться того, чтобы технологическим потребителям независимо от количества пара, поставляемого паровыми турбинами, всегда подавалось достаточно водяного пара. Другими словами, потребность технологических потребителей в водяном паре, которая по какой-то причине не может быть обеспечена паровыми турбинами достаточным количеством водяного пара на первом уровне давления, покрывается за счет водяного пара из паропровода низкого давления. При этом паровая система предпочтительно выполнена таким образом, чтобы количество пара, стравливаемого вентильным устройством со второго уровня давления на первый уровень давления, минимизировалось в нормальном режиме.Preferably, at least one process consumer, operated with a working pressure of a first pressure level, is also connected to a low pressure steam turbine, preferably through a valve device, which pares the steam from the second pressure level to the first pressure level. Thus, it is possible to ensure that technological consumers, regardless of the amount of steam supplied by the steam turbines, are always supplied with sufficient water vapor. In other words, the need of technological consumers for water vapor, which for some reason cannot be provided by steam turbines with a sufficient amount of water vapor at the first pressure level, is covered by water vapor from the low pressure steam pipeline. In this case, the steam system is preferably made in such a way that the amount of steam vented by the valve device from the second pressure level to the first pressure level is minimized in the normal mode.
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения по меньшей мере одной паровой турбиной приводится в действие агрегат, выбранный из генераторов тока, насосов, компрессоров и воздуходувок. Таким образом, явно удается снизить потребность в энергии всей установки, в частности потребность установки в токе для обеспечения установки приводной энергией, поступающей извне. В принципе с помощью по меньшей мере одной паровой турбины паровой системы согласно изобретению можно также полностью покрыть потребность установки в приводной энергии. Предпочтительно с помощью используемой турбины (используемых турбин) может быть приведен в действие генератор тока, снабжающий электроэнергией разные компоненты, например установки для производства олефинов.In another preferred embodiment, the at least one steam turbine drives an assembly selected from current generators, pumps, compressors and blowers. Thus, it is clearly possible to reduce the energy demand of the entire installation, in particular, the current requirement of the installation to provide the installation with drive energy supplied from the outside. In principle, using the at least one steam turbine of the steam system according to the invention, it is also possible to completely cover the installation demand for drive energy. Preferably, using a turbine (s) used, a current generator can be driven to power various components, for example, olefin production plants.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрен по меньшей мере один теплообменник для предварительного нагрева питательной воды, эксплуатируемый с помощью пара с рабочим давлением первого уровня давления. В этом случае по меньшей мере один теплообменник предпочтительно соединен также по меньшей мере с одной паровой турбиной.In yet another preferred embodiment of the invention, at least one heat exchanger is provided for pre-heating the feed water, operated by steam with a working pressure of a first pressure level. In this case, at least one heat exchanger is also preferably connected to at least one steam turbine.
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрен по меньшей мере один сборник конденсата, эксплуатируемый с рабочим давлением первого уровня давления. В этом случае по меньшей мере один сборник конденсата для нагрева с помощью паровой турбины пара, расширенного до первого уровня давления, предпочтительно соединен также по меньшей мере с одной паровой турбиной. Тем самым сборник конденсата также является «технологическим потребителем» паровой системы. Сборник конденсата служит предпочтительно для сбора конденсата пара ниже по течению по меньшей мере от одного технологического потребителя и/или других технологических потребителей.In another preferred embodiment of the invention, at least one condensate collector is provided which is operated with a working pressure of a first pressure level. In this case, at least one condensate collector for heating with a steam turbine a steam expanded to a first pressure level is preferably also connected to at least one steam turbine. Thus, the condensate collector is also a “technological consumer” of the steam system. The condensate collector preferably serves to collect steam condensate downstream of at least one process consumer and / or other process consumers.
В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения предусмотрена по меньшей мере одна паровая турбина, стравливающая пар из паропровода высокого давления с третьего уровня давления до уровня давления еще ниже, чем первый уровень давления, предпочтительно до уровня окружающего давления или ниже. Затем этот еще более расширенный пар может использоваться по меньшей мере для одного теплообменника для предварительного нагрева питательной воды и/или по меньшей мере для одного сборника конденсата для сбора конденсата пара и/или для нагрева других потребителей. Тем самым водяной пар, находящийся в паровой системе, или содержащаяся в ней энергия могут использоваться еще более эффективно.In one preferred embodiment of the invention, at least one steam turbine is provided that vents steam from a high pressure steam line from a third pressure level to a pressure level even lower than the first pressure level, preferably to or below ambient pressure. Then this even more expanded steam can be used for at least one heat exchanger for preheating feed water and / or for at least one condensate collector for collecting steam condensate and / or for heating other consumers. Thus, the water vapor in the steam system or the energy contained therein can be used even more efficiently.
В еще одном предпочтительном варианте выполнения изобретения дегазатор низкого давления, по меньшей мере один технологический потребитель, по меньшей мере один теплообменник и/или по меньшей мере один сборник конденсата соединены через паропровод низкого давления, рабочее давление которого находится на первом уровне давления, по меньшей мере с одной паровой турбиной.In another preferred embodiment of the invention, the low pressure degasser, at least one process consumer, at least one heat exchanger and / or at least one condensate collector are connected via a low pressure steam line, the working pressure of which is at the first pressure level of at least with one steam turbine.
Предпочтительно первый уровень давления составляет около 1,2 бар, более предпочтительно около 1,3 бар, а максимум около 2,0 бар, более предпочтительно максимум около 1,75 бар. В другом предпочтительном варианте выполнения первый уровень давления равен примерно 1,5 бар.Preferably, the first pressure level is about 1.2 bar, more preferably about 1.3 bar, and a maximum of about 2.0 bar, more preferably a maximum of about 1.75 bar. In another preferred embodiment, the first pressure level is about 1.5 bar.
Предпочтительно второй уровень давления составляет около 2,0 бар, более предпочтительно около 4,0 бар, еще более предпочтительно около 5,0 бар. Предпочтительно второй уровень давления составляет максимум около 12 бар, более предпочтительно максимум около 10 бар, еще более предпочтительно максимум около 8,0 бар. В еще одном предпочтительном варианте выполнения второй уровень давления равен примерно 6,5 бар.Preferably, the second pressure level is about 2.0 bar, more preferably about 4.0 bar, even more preferably about 5.0 bar. Preferably, the second pressure level is a maximum of about 12 bar, more preferably a maximum of about 10 bar, even more preferably a maximum of about 8.0 bar. In another preferred embodiment, the second pressure level is about 6.5 bar.
Предпочтительно третий уровень давления составляет около 15 бар, более предпочтительно около 25 бар, еще более предпочтительно около 35 бар. Предпочтительно второй уровень давления составляет максимум около 100 бар, более предпочтительно максимум около 75 бар, еще более предпочтительно максимум около 60 бар. В одном предпочтительном варианте выполнения второй уровень давления составляет примерно 45 бар.Preferably, the third pressure level is about 15 bar, more preferably about 25 bar, even more preferably about 35 bar. Preferably, the second pressure level is a maximum of about 100 bar, more preferably a maximum of about 75 bar, even more preferably a maximum of about 60 bar. In one preferred embodiment, the second pressure level is about 45 bar.
Само собой разумеется, паровая система согласно изобретению может содержать другие компоненты, а также другие паропроводы с другими уровнями давления.It goes without saying that the steam system according to the invention may contain other components, as well as other steam lines with different pressure levels.
Вышеописанная паровая система согласно настоящему изобретению особенно предпочтительным образом может быть использована в установке для производства олефинов. Другие предпочтительные возможности применения паровой системы согласно изобретению имеются в нефтехимии, нефтяной и химической отраслях.The above-described steam system according to the present invention can be particularly advantageously used in an olefin production plant. Other preferred uses of the steam system according to the invention are in the petrochemicals, petroleum and chemical industries.
Вышеприведенные, а также другие признаки, преимущества и возможности применения изобретения станут более понятными из последующего описания одного из предпочтительных примеров выполнения паровой системы со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которыхThe above, as well as other features, advantages and applications of the invention will become clearer from the following description of one of the preferred examples of the steam system with reference to the accompanying drawings, of which
фиг.1 изображает схематично частичный разрез паровой системы согласно примеру выполнения настоящего изобретения, аfigure 1 depicts a schematic partial section of a steam system according to an exemplary embodiment of the present invention, and
фиг.2 - схематично частичный разрез обычной паровой системы.figure 2 is a schematic partial section of a conventional steam system.
На фиг.1 изображен частичный разрез паровой системы, какая может использоваться в установке для производства олефинов. При этом одинаковые или соответствующие компоненты обозначаются одинаковыми позициями, как в обычной паровой системе по фиг.2.Figure 1 shows a partial section of a steam system, which can be used in the installation for the production of olefins. In this case, the same or corresponding components are denoted by the same reference numbers as in the conventional steam system of FIG. 2.
Деминерализованная и конденсационная вода из паровой системы (совместно именуемые питательной водой) при температуре около 70°С подаются в паровую систему по питательному трубопроводу 10 производительностью, например, до 1000 т/час. После предварительного нагрева в подогревателях 12 и 14 питательная вода продолжает нагреваться в дегазаторе 16 низкого давления до температуры кипения и отгоняется с паром из паровой системы для ее дегазации, т.е. освобождения от растворенных в ней газов, как, например, кислорода и азота. Использование деминерализованной и дегазированной воды, в частности, служит для защиты компонентов, в частности, от коррозии.Demineralized and condensation water from the steam system (collectively referred to as feed water) at a temperature of about 70 ° C is supplied to the steam system through the
На второй подогреватель 14 и на дегазатор 16 низкого давления в качестве теплоносителя для нагревания питательной воды подается водяной пар из паровой системы, причем рабочее давление пара в обоих устройствах находится на первом уровне Р1 давления порядка, например, 1,5 бар, незначительно превышающем атмосферное давление.Steam is supplied to the
Дегазированная питательная вода с дегазатора 16 посредством насоса 18 по трубопроводу 20 подается на непоказанный парогенератор. В этом парогенераторе деминерализованная и дегазированная питательная вода преобразуется в перегретый пар.Degassed feed water from the
Перегретый водяной пар с рабочим давлением второго уровня Р2 давления около 6,5 бар и с рабочей температурой около 240°С поступает в паровую турбину 22 низкого давления. Эта паровая турбина 22 низкого давления распределяет водяной пар, в числе прочего, между технологическими потребителями 24, эксплуатируемыми с помощью пара с рабочим давлением максимум около 6,5 бар. В случае этих технологических потребителей 24 речь идет главным образом о теплообменниках. В примере по фиг.1 водяной пар с уровнем Р2 давления технологическим потребителям 24 поставляется порядка 25 т/час.Superheated water vapor with a working pressure of the second pressure level P2 of about 6.5 bar and with a working temperature of about 240 ° C. enters the low
Конденсационная вода, образующаяся в технологических потребителях/у технологических потребителей 24, подается в сборник 26 конденсата. В этот сборник 26 конденсата подается также конденсационная вода, образующаяся у первого подогревателя 12. Наконец, из сборника 26 конденсата конденсационная вода посредством насоса 28 по трубопроводу 30 снова подается обратно в систему, например, по трубопроводу 10 для питательной воды.Condensation water generated in process consumers / from
В сборник 26 конденсата в качестве теплоносителя также подается водяной пар из паровой системы, причем рабочее давление пара находится на первом уровне Р1 давления порядка 1,5 бар. Водяной пар из сборника 26 конденсата подается дальше к первому подогревателю 12, чтобы нагреть там питательную воду в трубопроводе 10 для питательной воды.Water condensate from the steam system is also supplied to the
Кроме того, пар, перегретый в парогенераторе, с рабочим давлением на третьем уровне Р3 давления порядка 45 бар и при рабочей температуре около 400°С поступает в паровую турбину 38 высокого давления. Эта паровая турбина 38 высокого давления снабжает перегретым водяным паром несколько параллельно включенных паровых турбин 40. В этих паровых турбинах 40 водяной пар расширяется с третьего уровня Р3 давления порядка 45 бар до первого уровня Р1 давления порядка 1,5 бар.In addition, steam superheated in the steam generator, with a working pressure at the third pressure level P3 of about 45 bar and at a working temperature of about 400 ° C., enters the high pressure steam turbine 38. This high pressure steam turbine 38 supplies superheated steam with several parallel-connected steam turbines 40. In these steam turbines 40, water vapor expands from a third pressure level P3 of about 45 bar to a first pressure level P1 of about 1.5 bar.
При этом разность энтальпий пара, соответствующая этой разности давлений около 43,5 бар, преобразуется в кинетическую энергию, предпочтительно в энергию вращения. Затем с помощью этой кинетической энергии приводятся в действие один/одна или несколько (непоказанных) агрегатов или машин, например насосов, компрессоров, воздуходувок и т.п., подсоединенных к паровым турбинам 40. Возможен даже привод генератора тока, который может, по меньшей мере, частично покрывать потребность установки в электроэнергии, так что потребность установки в приводной энергии извне может быть существенно сокращена.In this case, the vapor enthalpy difference corresponding to this pressure difference of about 43.5 bar is converted into kinetic energy, preferably into rotation energy. Then, with the help of this kinetic energy, one / one or several (not shown) units or machines, for example pumps, compressors, blowers, etc., connected to steam turbines 40 are driven. Even a current generator can be driven, which can at least to partially cover the installation’s demand for electricity, so that the installation’s need for external drive energy can be substantially reduced.
Паровые турбины 40 ниже по потоку соединены с паровой турбиной 42 низкого давления, рабочее давление которой находится на первом уровне давления порядка 1,5 бар. Эта паровая турбина 42 низкого давления распределяет водяной пар среди вышеописанных компонентов, рабочее давление которых по пару находится на первом уровне давления. При этом речь идет, в частности, о дегазаторе 16 низкого давления, а также о втором подогревателе 14 и сборнике 26 конденсата.The downstream steam turbines 40 are connected to a low pressure steam turbine 42, the operating pressure of which is at a first pressure level of about 1.5 bar. This low pressure steam turbine 42 distributes water vapor among the components described above, the working pressure of which is at a first pressure level in steam. This is, in particular, about the
Если в установке для производства олефинов имеются также технологические потребители 24, эксплуатируемые с помощью пара с рабочим давлением порядка максимум 1,5 бар, то и эти технологические потребители 24 могут снабжаться водяным паром из паропровода 42 низкого давления. В этом примере по фиг.1 примерно до 25 т/час водяного пара первого уровня Р1 давления поставляются технологическим потребителям 24 по паропроводу 42 самого низкого давления.If the installation for the production of olefins also has
Поскольку потребность в водяном паре первого уровня Р1 давления не всегда может покрываться за счет паровых турбин 40, то паровая турбина 42 самого низкого давления, кроме того, соединена с паровой турбиной 22 низкого давления, рабочее давление которой находится на втором уровне Р2 давления, причем Р3>Р2>Р1. При этом балансирование потребности в паре предпочтительно осуществляется посредством регулирующего клапана между паропроводом 22 низкого давления и паропроводом 42 самого низкого давления. При этом количество пара, стравливаемого регулирующим клапаном 44 со второго уровня Р2 давления до первого уровня Р1 давления, в нормальном режиме предпочтительно минимизируется.Since the need for water vapor of the first pressure level P1 cannot always be covered by steam turbines 40, the lowest pressure steam turbine 42 is also connected to the low
Кроме того, балансирование всей паровой системы осуществляется путем регулирования производства пара.In addition, balancing the entire steam system is carried out by regulating the production of steam.
За счет использования паровыми турбинами 40 значительного перепада давления между третьим и первым уровнями давления необходимое количество пара в паровой системе может сокращаться или в паровых турбинах 40 может преобразовываться больше энергии. Таким образом, эффективность использования энергии паровой системы и, тем самым, всей установки для производства олефинов может значительно увеличиваться.Due to the use of steam turbines 40 a significant pressure difference between the third and first pressure levels, the required amount of steam in the steam system can be reduced or more energy can be converted in steam turbines 40. Thus, the energy efficiency of the steam system and, therefore, the entire plant for the production of olefins can be significantly increased.
В примере по фиг.1 с помощью паровых турбин 40 86 т/час водяного пара стравливаются, например, с третьего уровня давления порядка 45 бар не до второго уровня Р2 давления порядка 6,5 бар, а до первого уровня Р1 давления порядка 1,5 бар. Если для паровых турбин 40 предположить ту же степень эффективности, например 60%, то им потребуется водяного пара примерно на 48 т/час меньше.In the example of FIG. 1, using steam turbines 40, 86 t / h of water vapor are vented, for example, from a third pressure level of about 45 bar not to a second pressure level P2 of about 6.5 bar, but to a first pressure level P1 of about 1.5 bar. If for steam turbines 40 we assume the same degree of efficiency, for example 60%, then they will need about 48 t / h less water vapor.
Кроме того, в примере выполнения по фиг.1 технологическим потребителям 24 в качестве примера в общей сложности подаются примерно 50 т/час водяного пара, в то время как другим компонентам, т.е. в дегазатор 16, подогреватель 14 и в сборник 26 конденсата, из паропровода 42 самого низкого давления поставляются в общей сложности 61 т/час водяного пара.In addition, in the exemplary embodiment of FIG. 1, approximately 50 t / h of water vapor are supplied as an example to
В вышеописанном примере выполнения в дегазатор 16 низкого давления, во второй подогреватель 14 и в сборник 26 конденсата поставляется соответственно водяной пар первого уровня Р1 давления порядка 1,5 бар. Если пойти на увеличение сложности паровой системы, то водяной пар можно использовать еще эффективнее, для чего водяной пар для предварительного нагрева деминерализованной питательной воды расширяется до еще более низкого уровня давления, а избыточное давление Р1 используется только для дегазатора 16 низкого давления, который нуждается в нем.In the above described embodiment,
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010050090.9 | 2010-10-29 | ||
DE201010050090 DE102010050090A1 (en) | 2010-10-29 | 2010-10-29 | Steam system comprises low pressure degasser for degassing feed water, low pressure steam rail, whose operating pressure is at second pressure level, and high pressure steam rail, whose operating pressure is at third pressure level |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011143897A RU2011143897A (en) | 2013-05-10 |
RU2572656C2 true RU2572656C2 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=45935614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011143897/02A RU2572656C2 (en) | 2010-10-29 | 2011-10-28 | Steam system |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102536340B (en) |
DE (1) | DE102010050090A1 (en) |
RU (1) | RU2572656C2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105074141B (en) * | 2013-03-21 | 2017-03-15 | 林德股份公司 | The method and apparatus for producing electric energy |
CN103899365A (en) * | 2014-03-02 | 2014-07-02 | 成都成发科能动力工程有限公司 | Power generation device and method using medium-temperature and medium-pressure steam and low-pressure saturated steam in metallurgical industry |
CN106285810B (en) * | 2016-09-26 | 2017-08-25 | 邯钢集团邯宝钢铁有限公司 | The apparatus and method that a kind of wet saturated steam is used for sintering waste heat generating |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1247395A1 (en) * | 1985-02-20 | 1986-07-30 | Предприятие П/Я В-8296 | Method of automatic control for olefin unit |
US4912282A (en) * | 1983-04-19 | 1990-03-27 | Linde Aktiengesellschaft | Process for operating a plant for the cracking of hydrocarbons |
RU2015353C1 (en) * | 1990-01-31 | 1994-06-30 | Асеа Браун Бовери АГ | Method of operation of steam-gas-turbine power plant |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8701573A (en) * | 1987-07-03 | 1989-02-01 | Prometheus Energy Systems | METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICAL AND / OR MECHANICAL ENERGY FROM AT LEAST A LOW-VALUE FUEL. |
DE10009454A1 (en) * | 2000-02-29 | 2001-08-30 | Man Turbomasch Ag Ghh Borsig | High pressure steam generator for steam turbine, has intermediate superheating device located inside combustion gas channel |
CN101509729B (en) * | 2009-01-15 | 2010-08-25 | 江苏东能环保能源科技有限公司 | Sintered power generation by waste heat system with by-product gas afterburning |
CN101761915B (en) * | 2009-12-11 | 2012-07-18 | 华北电力大学(保定) | Combined cycle generation system of high-pressure oxygen-enriched combustion fluidized bed |
-
2010
- 2010-10-29 DE DE201010050090 patent/DE102010050090A1/en not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-10-26 CN CN201110383288.1A patent/CN102536340B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-28 RU RU2011143897/02A patent/RU2572656C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4912282A (en) * | 1983-04-19 | 1990-03-27 | Linde Aktiengesellschaft | Process for operating a plant for the cracking of hydrocarbons |
SU1247395A1 (en) * | 1985-02-20 | 1986-07-30 | Предприятие П/Я В-8296 | Method of automatic control for olefin unit |
RU2015353C1 (en) * | 1990-01-31 | 1994-06-30 | Асеа Браун Бовери АГ | Method of operation of steam-gas-turbine power plant |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011143897A (en) | 2013-05-10 |
CN102536340A (en) | 2012-07-04 |
DE102010050090A1 (en) | 2012-05-03 |
CN102536340B (en) | 2016-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9341086B2 (en) | Cascaded power plant using low and medium temperature source fluid | |
TWI588411B (en) | Steam processing apparatus and steam processing method | |
CN101806445B (en) | Trough type solar multistage heat utilization device | |
JP2009515092A (en) | Power generation method and power plant | |
CA3001764A1 (en) | Generation of process steam by means of a high-temperature heat pump | |
CN102575531A (en) | Method and system for generating high pressure steam | |
JP2007064048A (en) | Waste heat recovery facility of power plant | |
CN103089356A (en) | Flash evaporation-double work medium combined power generation device | |
RU2572656C2 (en) | Steam system | |
US9890948B2 (en) | Method for preheating feed water in steam power plants, with process steam outcoupling | |
JP2011245413A (en) | Water treatment system and water treatment method | |
CN201680347U (en) | Slot type solar multi-stage thermal utilization device | |
KR20190014516A (en) | Refrigerant ventilation rectifier and efficiency booster | |
JP6103418B2 (en) | High-efficiency ocean thermal energy conversion (OTEC) applying a liquid-vapor ejector and a pump with a liquid-steam ejector and a working part pump | |
KR101247772B1 (en) | generator of ship using the organic rankine cycle | |
JP6199428B2 (en) | Superheated steam generator | |
CN108413379B (en) | It is a kind of that system is utilized based on the industrial coal gas synergy dragged | |
CN115750004A (en) | Residual pressure waste heat recovery power receiving and transmitting system and residual pressure waste heat recovery method | |
RU2528452C2 (en) | Method of heating at steam heat exchangers and plant to this end | |
RU2600655C2 (en) | Method of operating thermal power plant with open heat extraction system and device therefor | |
KR101522710B1 (en) | High efficiency steam ejector ocean temperature difference between the splitter and power systems | |
RU2803821C2 (en) | Steam network system for plant containing ammonia production unit and urea production unit | |
CN214170637U (en) | LNG cold energy step power generation system | |
RU2278981C1 (en) | Method of operation of thermal power station | |
KR102230950B1 (en) | Steam suplly system and method for steam supplying |