技术名称：蒸汽管网运行模拟与节能优化系统

技术简介：大型炼油、石化企业中，蒸汽作为各生产环节的主要能源之一，其系统十分庞大、复杂。在一些炼油企业，特别是一些老厂，不断扩大生产规模，对公用工程系统惯用“填F补齐”措施，缺乏统一规划，致使蒸汽系统从管网结构到设备配置，均存在不合理状况，特别是管网系统，由于逐年的改造，使管路形成多环、多级的复杂管网。在对蒸汽系统的管理上，由于系统的复杂性和缺少管网的温度、压力、流量等参数，使管理仅仅停留在经验操作上，造成了对管F路径选择和管网调整上的盲目性，甚至蒸汽流向、流量不明，蒸汽降质使用，放空现象得不到遏止，造成能源的极大浪费。管理人员迫切需要一个科学的方法，了解蒸汽管网的运行规律，掌握蒸汽管网的工况，评估蒸汽管网的热损情况，以便开展节汽、节能工作。

蒸汽管网运行模拟与节能优化系统（即PROSS系统）是集IT技术、化学工程、热能工程、计算数学、拓扑学于"体的一项创新技术，应用于炼油、石化、钢铁、区域供热等各个行业，为企业蒸汽管网的规划、设计、改造、管理、调度、安全、评估、节能、培训等方面提供决策依据和解决方案。

该技术有如下特点：

本项目通过采用严格在线模拟的理论和方法，将管网数学模型与DCS、数据采集等结合，集成为适用于蒸汽管网的智能监测技术。

通过大量工程化措施，使该技术能够实际应用。如应用图论知识解决管网参数图形输入和自动建模；以大型稀疏矩阵描述管网并采用虚拟仪表，可以提供管网任何部位工况信息；采用开放的工程数据库和模型 适技术保证模拟结果准确可靠等。

作为一套工程化技术，在离线模拟和在线监测的 础上，进行详细的管网分析和评估，提出改进流程、优化操作和节能降耗的措施。

用情况：该技术应用于炼油、石化、钢铁、区域供热等各个行业，为企业蒸汽管网的规划、设计、改造、管理、调度、安全、评估、节能、培训等方面提供决策依据和解决方案。

案例1：燕山石化西区超高压蒸汽冬季大量减温减压到中压蒸汽的原因分析。冬季工况下，炼油厂中压蒸汽需求量大增，原来的中压管线出现瓶颈，无法输送更多的中压蒸汽。电厂被迫采取超高压s汽减温减压的措施，来满足中压蒸汽的需求，造成严重浪费。PROSS模拟结果显示，中压蒸汽管网的问题主要原因却是在低压管网上。冬季工况下，低压蒸汽需求量大幅度增加，而低压管网上的瓶颈限制了电厂低压蒸汽的输送，为了满足低压蒸汽的需求，被迫在三催化和二催化装置内部大量开减温减压，将中压蒸汽转化为低压蒸汽。因此，只要解决了低压蒸汽的瓶颈，即可解决整个蒸汽系统的问题。瓶颈解决后，避免了超高压蒸汽减温减压的操作，可以使电厂发电机每年多发电3758万度，年经济效益2000万元以上。
案例2：对茂名石化化工分部超高压蒸汽管网进行评估，查找到蒸汽输送瓶颈在CFB锅炉与老锅炉之间的管线。该瓶颈的存在，使裂解压缩机工作效率降低了3.1%，而且限制了老电站两台透平的进汽量，使这两条透平常年在低负荷工况下运行，非常不经济。通过PROSS系统的模拟，提出改造方案，改善了裂解压缩机的蒸汽品质，提高了压缩机的运效率，年效益可达1900万元。

技术来源/依托单位：北京研智杰能科技有限公司