技術名稱：蒸汽管網運行模擬與節能優化系統

技術簡介：大型煉油、石化企業中，蒸汽作為各生產環節的主要能源之一，其系統十分龐大、復雜。在一些煉油企業，特別是一些老廠，不斷擴大生產規模，對公用工程系統慣用“填F補齊”措施，缺乏統一規劃，致使蒸汽系統從管網結構到設備配置，均存在不合理狀況，特別是管網系統，由于逐年的改造，使管路形成多環、多級的復雜管網。在對蒸汽系統的管理上，由于系統的復雜性和缺少管網的溫度、壓力、流量等參數，使管理僅僅停留在經驗操作上，造成了對管F路徑選擇和管網調整上的盲目性，甚至蒸汽流向、流量不明，蒸汽降質使用，放空現象得不到遏止，造成能源的極大浪費。管理人員迫切需要一個科學的方法，了解蒸汽管網的運行規律，掌握蒸汽管網的工況，評估蒸汽管網的熱損情況，以便開展節汽、節能工作。

蒸汽管網運行模擬與節能優化系統（即PROSS系統）是集IT技術、化學工程、熱能工程、計算數學、拓撲學于"體的一項創新技術，應用于煉油、石化、鋼鐵、區域供熱等各個行業，為企業蒸汽管網的規劃、設計、改造、管理、調度、安全、評估、節能、培訓等方面提供決策依據和解決方案。

該技術有如下特點：

本項目通過采用嚴格在線模擬的理論和方法，將管網數學模型與DCS、數據采集等結合，集成為適用于蒸汽管網的智能監測技術。

通過大量工程化措施，使該技術能夠實際應用。如應用圖論知識解決管網參數圖形輸入和自動建模；以大型稀疏矩陣描述管網并采用虛擬儀表，可以提供管網任何部位工況信息；采用開放的工程數據庫和模型 適技術保證模擬結果準確可靠等。

作為一套工程化技術，在離線模擬和在線監測的 礎上，進行詳細的管網分析和評估，提出改進流程、優化操作和節能降耗的措施。

用情況：該技術應用于煉油、石化、鋼鐵、區域供熱等各個行業，為企業蒸汽管網的規劃、設計、改造、管理、調度、安全、評估、節能、培訓等方面提供決策依據和解決方案。

案例1：燕山石化西區超高壓蒸汽冬季大量減溫減壓到中壓蒸汽的原因分析。冬季工況下，煉油廠中壓蒸汽需求量大增，原來的中壓管線出現瓶頸，無法輸送更多的中壓蒸汽。電廠被迫采取超高壓s汽減溫減壓的措施，來滿足中壓蒸汽的需求，造成嚴重浪費。PROSS模擬結果顯示，中壓蒸汽管網的問題主要原因卻是在低壓管網上。冬季工況下，低壓蒸汽需求量大幅度增加，而低壓管網上的瓶頸限制了電廠低壓蒸汽的輸送，為了滿足低壓蒸汽的需求，被迫在三催化和二催化裝置內部大量開減溫減壓，將中壓蒸汽轉化為低壓蒸汽。因此，只要解決了低壓蒸汽的瓶頸，即可解決整個蒸汽系統的問題。瓶頸解決后，避免了超高壓蒸汽減溫減壓的操作，可以使電廠發電機每年多發電3758萬度，年經濟效益2000萬元以上。
案例2：對茂名石化化工分部超高壓蒸汽管網進行評估，查找到蒸汽輸送瓶頸在CFB鍋爐與老鍋爐之間的管線。該瓶頸的存在，使裂解壓縮機工作效率降低了3.1%，而且限制了老電站兩臺透平的進汽量，使這兩條透平常年在低負荷工況下運行，非常不經濟。通過PROSS系統的模擬，提出改造方案，改善了裂解壓縮機的蒸汽品質，提高了壓縮機的運效率，年效益可達1900萬元。

技術來源/依托單位：北京研智杰能科技有限公司