夹点网络改造课件

换热网络改造目标：1、按夹点技术原理，改造现有或非夹点设计的换热网络；2、协调新增投资和之间的矛盾；3、使最终网络具有较好的操作性；手段：具体步骤：1、确定改造方案的最小传热温差（老设计查图；或调整）；2、实施夹点分析，确定夹点温度和改造的能耗目标（可能有控制目标）；3、基于现有设备、总图布置等条件设计夹点上、下MER4、合成两个MER5、能量松弛、方案选优等；换热网络改造例1：某实际网络H=18000MWC1+C2=14330+1815=16145MW换热网络改造例1：夹点分析，设△Tmin=19℃；得到夹点温度149.5℃（159℃～140℃）；最小热公用工程为12411MW（12922.3计算值）；最小冷公用工程为10324MW（10195.5计算值）；分别比目前低31.05％和36.85％；可见节能潜力较大；换热网络改造两个MER网络能耗达到了要求，但换热器数目增加1组（换5）；H=12411MWC1+C2=8712+1612=10324MW换热网络改造MER网络与现有网络比较换热设备改造前负荷MW加5后负荷MW变化MWE194009899499E243463712-634E349935711718E420002203203E5/43144314C1143008712-5616C218151612-175H1800012411-5589换热网络改造能量松弛思路利用下游途径：⑤＋X，则C1-X、H-X；或⑤－X、则C1＋X、H＋X；利用回路：⑤＋X，则③-X、②＋X、①-X；或⑤－X，则③＋X、②－X、①＋X；换热网络改造承包商设计的网格图温度、热容流率数据物流温度（℃）热焓（MW）CP（MW/℃）134949.8243270.21521321.10.1979000.172234126.421012.60.1051113.50.0926500.076326813.91355.20.0543800.0544251171698.40.0917700.09152351.41270.60.0073800.007物流温度（℃）热焓（MW）CP（MW/℃）616843.113623.90.47811815.30.47810811.20.4107100.303713612.61188.00.2561085.90.2107100.159815.6012139.90.379912001220.80.416318.10.42218631.90.60019437.70.72510189023722.90.47726536.80.496368104.80.660换热网络改造取△Tmin=20℃，通过应用夹点技术，得到夹点温度173℃（183℃－163℃），△Hhumin=60.7MW（＜68MW，说明不需增加炉子），△Hcumin=42.5MW；承包商设计：△Hhu=68＋13.9＝81.9MW，比理论值高21.2MW，高出34.9％；△Hcu=3.2+5+3.8+8.8+5.2+8.4+0.6+23.7=58.7MW，比理论值高16.2MW，高出38.1％；

因此调整潜力较大（可以不新增加热炉）。夹点上（热阱）子网络MER改造设计换3、4、5、7、8利旧，新增N1，物流5未用，物流10分2路，物流9高温段分4路；匹配思路：先定3，再定4、7、8，然后定6，最后定N1；最小60.7+0.4=61.1热流5不用换热网络改造夹点下（热源）子网络夹点下（热源）子网络MER改造设计∑C=42.9最小42.5＋0.4换3、4、5、7、8、6、9、10利旧，物流5用；物流9由2路改4路，物流8还是2路；夹点上、下MER子网络合并最小60.7＋0.4＝61.1，多6.9∑C=49.9；最小42.5＋0.4＝42.9；多7调整比例，且用满炉子负荷；新网络与原设计网络对比1）节能效果明显（热公用工程68MW，少13.9WM；冷公用工程49.9MW，少8.8MW）2）但冷、热公用工程比最小值还是分别高7MW和6.9MW；3）多2台换热器N1和N2；4）物流9由2路并联改为4路并联；5）换热器面积明显增加（见下页）；换热网络改造总MER网络与现有网络对比No.现有改后MERtm（℃）Q（MW）UA（MW/℃）tm（℃）Q（MW）UA（MW/℃）N1//13.90.399N2//5.9/322.90.28822.90.71445.90.1598.20.549513.80.1524.30.286631.90.46231.90.46278.60.1968.20.29388.60.13210.30.45490.80.0220.80.22107.90.1117.90.1801C8.2/5/2C12.6/8.2/3C5.2/5.7/4C8.4/6.7/5C0.6/0.6/6/7C23.7/23.7/H81.9/68/合计1.5223.557夹点技术分析初底原油理论最高换热终温例3、某厂原油换热网络改造改造前的夹点技术网格图例3、某厂原油换热网络改造改造后的夹点技术网格图例3、某厂原油换热网络改造换热网络改造1、确定参与换热的工艺物流的初温、终温、流量及热容流率（热焓）；2、从原设计中找出最小（最优）传热温差；3、利用ASPENPINCH画出冷、热流复合曲线；确定夹点温度和最小冷、热公用工程消耗，最佳目标物流换热终温；4、画出现有网络网格图（确定每台换热的进出口温度）；5、找出跨“夹点”传热换热器（或错误布置的冷却器、加热器），按“夹点”技术重新匹配它们。6、尽量利旧现有的换热器，必要时才新增。换热网络改造工作步骤换热网络改造易污垢换热网络的设计洁净条件夹点技术设计传热系数传统方法：按结垢情况下的传热系数确定换热面积，即扩大面积裕量应对结垢问题。物流3在125℃后易结垢，6个月达到极值，基本不变，传热系数从120w/m2℃降到81w/m2℃；换热网络改造夹点技术方法：增加上游不易结垢的换3的面积103m2，换1面积不增加。换3面积增加后，换1负荷减少，换2负荷增加，使H负荷降低15％。换热网络改造例：灵敏度分析新工况（每年2个月）；1、物流1进口温度提高40℃；2、物流2进口温度降低20℃；另外：物流1超过290℃结垢严重，传热系数每天下降1％；现有干净操作工况max：9200kw换热网络改造新工况：1、物流1和2终温靠冷却器维持；2、物流4终温靠炉子维持；3、物流3要新增蒸汽加热器；4、换1逐渐结垢，物流4终温不保；新工况干净操作模拟要莫增加1台与换1并联的换热器（450m2），要莫增加1台加热炉；换热网络改造控制物流3终温的5个方法：1、物流3增设换热器；2、换1加旁路；3、换2加旁路；4、换3加旁路及面积；5、换4加旁路及面积（最佳330m2）；新工况干净操作模拟灵敏度分析换热网络改造例：消除干扰和节能1、催化剂逐渐失活，反应器出口温度逐渐降低；2、分馏塔底出口物流换热终温要控制，进下一个单元；3、能耗高（248℃进冷却、183℃进炉）；没有控制（即没有抗干扰手段）换热网络改造按夹点技术合成的网络结构以及下游途径分析