石化股份建标函〔2011〕557号石油化工设计热力工质消耗量计算方法.doc

ICS *.*.* P *备案号： 中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 3117* 代替SH /T 31172000 石油化工设计热力工质消耗量 计算方法 Calculation Method of Thermal Medium Consumption For Design in Petrochemical Engineering （征求意见稿）*-*-* 发布 *-*-* 实施中华人民共和国工业和信息化部 发 布SH/T 3117*目 次前言 1 范围 12 规范性引用文件 13 术语和定义 14 一般规定 15 装置热力工质消耗量的计算 36 全厂热力工质消耗量的计算 5本规范用词说明 8附：条文说明 9ContentsForeword 1 Scope 12 Normative references 13 Terms and definitions 14 General15 Calculation of Thermal Medium Consumption for Process unit 36 Calculation of Thermal Medium Consumption for Petrochemical Industry 5 Explanation of wording in this standard （Specification）8Add：Explanation of article 9前 言 根据中华人民共和国工业和信息化部2010年第一批行业标准制修订计划（工信厅科201074号）的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，修订本标准。 本标准共分6章。本标准修订的主要技术内容是:扩大了标准的使用范围。由原来的适用于“炼油厂”扩大为适用于“石油化工企业”；根据炼油化工工程的需求与现状，增加、调整了蒸汽、脱盐水、除氧水(锅炉供水)等热力工质系统的等级与参数范围；根据当前技术发展修改了部分词句与错漏之处；更新了引用标准的名称与标准号；根据石油化工行业工程建设标准编写规定的要求统一了标准格式。 本标准由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司工艺系统设计技术中心站负责日常管理，由中国石化工程建设公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。本标准日常管理单位：中国石油化工集团公司工艺系统设计技术中心站通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号 邮政编码：100101 电 话: 010-84877092 传 真：010-84878842本标准主编单位：中国石化工程建设公司 通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号 邮政编码：100101 本标准参编单位：中国石化集团上海工程有限公司 本标准参加单位：（列出参加单位全称）本标准主要起草人员：（列出主要起草人员名单） 本标准主要审查人员：（列出主要审查人员名单） 本标准1985年首次发布，2000年第1次修订，本次为第2次修订。 SH/T 3117* 石油化工设计热力工质消耗量计算方法1 范围本规范规定了石油化工企业全厂、工艺装置、辅助系统和公用工程系统的新建、改建和扩建工程设计中热力工质消耗量的计算方法。本规范适用于蒸汽、软化水、脱盐水、除氧水（锅炉供水）、凝结水、氮气、仪表空气、装置空气等热力工质消耗量的计算。执行本规范时，尚应符合现行有关强制性标准规范的规定。2 规范性引用文件下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。SH /T 3106 石油化工企业氮氧系统设计规范 SH 3020 石油化工仪表供气设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1 热力工质热力工质是指在生产过程中不作原料使用，而仅为生产过程中所必需的工作介质。是耗能工质的一部分，包括蒸汽、仪表空气、装置空气、氮气、凝结水、除氧水（锅炉供水）、脱盐水和软化水。3.2汽轮机凝结水汽轮机凝结水是指发电或工业汽轮机凝汽产生的凝结水。3.3洁净工艺凝结水洁净工艺凝结水是指用于工艺用途，产生过程中没有带入工艺介质的凝结水。3.4疑似污染工艺凝结水疑似污染工艺凝结水是指用于工艺用途，产生过程中有可能带入了工艺介质的凝结水。3.5连续消耗连续消耗是指在整个正常生产过程中一直都需要的消耗。3.6间断消耗间断消耗是指正常生产过程中不是一直都需要的消耗。4 一般规定4.1 蒸汽系统的压力等级应根据工艺过程的需要和能量综合利用的要求确定，其常用参数范围见表4.1-1和4.1-2。表4.1-1 炼油工程常用蒸汽参数序号公称压力/MPa压力范围/MPa温度范围/主要用途19.89.09.8500540抽汽或背压式汽轮机及特殊工艺加热23.53.14.1370430抽汽或背压式汽轮机及特殊工艺加热31.00.81.3饱和300汽轮机、加热、燃料油雾化、抽空、吹扫等40.40.30.6饱和250汽提、加热、罐车清洗、伴热等表4.1-2 化工工程常用蒸汽参数序号公称压力/MPa压力范围/MPa温度范围/主要用途112.010.512.5500540抽汽或背压式汽轮机及特殊工艺加热24.03.84.4370430抽汽或背压式汽轮机及特殊工艺加热31.61.31.8饱和300汽轮机、燃料油雾化、抽空、加热、吹扫等40.40.30.6饱和250汽提、加热、罐车清洗、伴热等注：对于炼化一体化工程，应根据情况尽可能合并统一炼油、化工工程的蒸汽参数。4.2 装置内利用余热发生的蒸汽，若等级适宜应首先供本装置自用，不足或多余的蒸汽由全厂热力管网平衡。送入全厂热力管网的蒸汽宜为过热蒸汽。4.3 全厂内各种压力等级的蒸汽应综合平衡，逐级利用，经过蒸汽综合平衡后不应有蒸汽放空现象。动力站采用热电联产时，其热电比、总热效率等指标应满足国家有关部门的规定与要求。4.4 蒸汽凝结水应尽可能予以回收。不同种类的凝结水宜分别进行回收与处理。 凝结水扩容应根据蒸汽管网情况，逐级扩容，产生的二次蒸汽应加以利用。4.5 软化水、脱盐水和除氧水(锅炉供水)系统常用参数范围见表4.5。 表4.5 软化水、脱盐水和除氧水(锅炉供水)参数项目压力范围/MPa温度范围/软化水0.350.8常温低温脱盐水0.350.8常温42高温脱盐水0.350.870130低压除氧水(锅炉供水)1.62.5104中压除氧水(锅炉供水)4.56.0104159高压除氧水(锅炉供水)11.016.0104159 注1.对于需要与装置内余热介质换热的软化水、脱盐水和除氧水(锅炉供水)，其压力与温度可根据实际需要确定。 注2.表中中压除氧水(锅炉供水)、高压除氧水(锅炉供水)在化工工程中有时也被称为高压除氧水(锅炉供水)与超高压除氧水(锅炉供水)。4.6 全厂仪表和装置空气系统压力范围应为0.5 MPa0.8MPa，温度小于等于40。仪表空气压力露点温度应符合SH3020石油化工仪表供气设计规范的有关规定。4.7 氮气系统的参数范围应符合SH/T3106石油化工企业氮氧系统设计规范的规定。4.8 各种热力工质消耗量计为正值，产生量计为负值。4.9 连续负荷应分单元小计，并进行全装置总计。间断负荷不作总计，但需在说明栏中注明使用特点。当冬、夏两季负荷差异较大时，应按不同季节分别统计。5 装置热力工质消耗量的计算5.1 装置热力工质消耗量计算的目的是为全厂热力工质消耗量计算提供依据。5.2 装置热力工质消耗量的计算应按照正常运行工况计算，对于能按多种方案进行生产的装置，应选择代表性方案进行计算，或经与用户商定的最有可能的操作方案进行计算。5.3 如果装置开停工时的热力工质消耗量大于装置正常生产时的消耗量，可将其差值视为间断负荷。但对于开停工热力工质消耗量与装置正常生产时的消耗量相差很大的装置，则应进行分析确定。5.4 蒸汽a) 装置内蒸汽消耗量和蒸汽发生量，应按不同的蒸汽参数分单元(部分)逐台设备填入表5.4；b) 对于独立设置的锅炉房或动力站，在表5.4中只填入自用蒸汽量；c) 消防及事故用蒸汽负荷可不计入。表5.4 蒸汽负荷统计表 单位为t/h序号项目连续间断备注一× MPa蒸汽1××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××2××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××3间断负荷××连续消耗量总计××二 注：间断负荷在备注栏内填每次间隔时间和使用时间。5.5 软化水、脱盐水、除氧水和凝结水a) 装置内消耗的软化水、脱盐水、除氧水（锅炉供水）以及回收的凝结水，应逐项分单元(部分)逐台设备填入表5.5；b) 凝结水宜区分不同种类分别统计； c) 当凝结水产生二次蒸汽时，凝结水回收量中应扣除二次蒸汽量。 表5.5 软化水、脱盐水、除氧水（锅炉供水）和凝结水负荷统计表 单位为t/h序号项目连续间断备注一× 水1××单元（部分）（1）×××××表5.5(续)序号项目连续间断备注（2）×××××××小计××2××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××3间断负荷××连续消耗量总计××二 注：间断负荷在备注栏内填每次间隔时间和使用时间。5.6 仪表空气、装置空气 装置内仪表空气与装置空气的消耗应逐项分单元(部分)逐台设备填入表5.6。表5.6 仪表空气、装置空气负荷统计表 单位为Nm3/h序号项目连续间断备注一仪表空气1×单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××2××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××3间断负荷××连续消耗量总计××二装置空气注：间断负荷在备注栏内填每次间隔时间和使用时间。5.7 氮气： 装置内氮气的消耗应逐项分单元(部分)逐台设备填入表5.7。表5.7 氮气负荷统计表 单位为Nm3/h序号项目连续间断备注1××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××2××单元（部分）（1）×××××（2）×××××××小计××3间断负荷××连续消耗量总计××注：间断负荷在备注栏内填每次间隔时间和使用时间。6 全厂热力工质消耗量的计算6.1 全厂热力工质消耗量为各装置各种热力工质的连续负荷、间断负荷的折算负荷和管网损失的总和。间断负荷的折算负荷宜按两个同时使用的最大间断负荷之和取值。 蒸汽管网损失可按各装置连续负荷和间断负荷的折算负荷总和的13计算，仪表空气、装置空气和氮气管网损失可按58计算。6.2 凝结水回收宜区分不同种类凝结水，分别统计回收量。回收的凝结水应根据其品质与需要确定处理工艺与回用途径。 凝结水的回用量应根据处理工艺确定。6.3 各装置的热力工质消耗量应分别填入表6.3-1、表6.3-2、表6.3-3和表6.3-4，并计算小计、折算负荷、损失及总计。 上述四表中的数字分别来源于表5.4、表5.5、表5.6和表5.7。连续负荷分别填写装置连续负荷总计；间断负荷分别填写装置间断负荷最大值。 表6.3-1 全厂蒸汽负荷统计表 单位为t/h单元号装置名称蒸汽备注×× MPa×× MPa××MPa×× MPa连续间断连续间断连续间断连续间断××××××××××××××××××××××××××××××××××××××连续负荷小计××××××××间断负荷的折算负荷××××××××表6.3-1（续）单元号装置名称蒸汽备注×× MPa×× MPa××MPa×× MPa连续间断连续间断连续间断连续间断合计××××××××管网损失（按合计的13计算）××××××××总计×××××××× 表6.3-2 全厂凝结水、除氧水(锅炉供水)、脱盐水和软化水负荷统计表 单位为t/h 单元号项目凝结水除氧水脱盐水软化水说明汽轮机凝结水洁净工艺凝结水疑似污染工艺凝结水××××××××-××-××-××××××××××××-××-××-××-××××××××连续负荷小计-××-××-××××××××间断负荷的折算负荷××××××总计-××-××-××××××××注：各装置所需的软化水或脱盐水负荷中如果有间断负荷，则用分子/分母形式填入表中。分子为该装置连续负荷的总计，分母为该装置间断负荷最大值。 表6.3-3 全厂仪表空气、装置空气负荷统计表 单位为Nm3/h单元号装置名称仪表空气装置空气备注连续间断连续间断××××××××××××××××××××××××××××××××××××连续负荷小计××××间断负荷的折算负荷××××合计××××管网损失（按合计的58计算）××××总计×××× 表6.3-4 全厂氮气负荷统计表 单位为Nm3/h单元号装置名称连续间断备注××××××××××××××××××××××连续负荷小计××间断负荷的折算负荷××合计××管网损失（按合计的58计算）××总计 本规范用词说明1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1）表示很严格，非这样做不可的： 正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的： 正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的： 正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合的规定”或“应按执行”。7 中华人民共和国石油化工行业标准 石油化工设计热力工质消耗量 计算方法SH/T 3117*条文说明*年 北 京目 次1 范围 132 规范性引用文件 133 术语和定义 134 一般规定 135 装置热力工质消耗量的计算 146 全厂热力工质消耗量的计算 14修订说明15SH/T * 石油化工设计热力工质消耗量计算方法1 范围辅助系统是指机修、仪表、中心化验室和生活福利设施等；公用工程系统是指供热供风、供水排水、污水处理等。本次修订将“炼油厂”改为“石油化工企业”，扩大了标准的使用范围。将“除盐水、脱氧水、净化压缩空气、非净化压缩空气”分别改为“脱盐水、除氧水（锅炉供水）、仪表空气、装置空气”，统一规范了热力工质名称。2 规范性引用文件 本章是根据石油化工行业工程建设标准编写的统一格式与要求增加的内容。3 术语和定义3.13.6 统一规范了热力工质名称，对原术语部分语句进行了修改。同时根据目前石油化工工程的凝结水系统设置与划分习惯，将凝结水分为汽轮机凝结水、洁净工艺凝结水和疑似污染工艺凝结水，术语及正文相应进行修改。4 一般规定4.1 根据目前石油化工工程的需求与实际情况，增加了化工工程常用蒸汽参数和炼油工程9.8MPa等级蒸汽参数，调整了部分等级蒸汽参数范围。 由于炼油、化工工程工艺需求不同，目前炼油、化工企业的蒸汽系统参数有所区别。因此，本标准根据目前情况与需求分别列出了炼油、化工工程的常用蒸汽参数。随着炼化一体化工程的发展，炼油、化工工程蒸汽系统参数会逐渐合并统一，届时可根据情况修订标准。4.2 一般情况下汽轮机均采用过热蒸汽，同时，过热蒸汽也有利于管线输送与使用。因此，送入全厂热力管网的蒸汽应尽可能为过热蒸汽。4.3 为提高企业用能效率，热电联产逐渐被广泛使用。在满足企业热力负荷的基础上，热电联产的发电量考虑以下因素：a) 满足国家有关部门关于发展热电联产的规定与要求；b) 根据企业的总用电负荷、供电安全及供、发电成本综合分析评定。本规范原条文 “动力站内设有汽轮发电机组时，应以供热为主，以汽定电。”强调了“以汽定电”，本次修订修改为 “动力站采用热电联产时，其热电比、总热效率等指标应满足国家有关部门的规定与要求”，其含义更加准确与灵活。4.5 根据目前石油化工工程的需求与实际情况，增加了高压除氧水参数，调整了部分参数范围。 在一些石化工程中，为充分利用热能，软化水、脱盐水或除氧水(锅炉供水)会与工艺装置内的某些低温余热介质进行换热，此时系统管网的压力与温度需要根据实际情况确定。本次修订将原条文“软化水、除盐水和脱氧水系统参数范围应符合表3.0.5的规定。”改为“软化水、脱盐水和除氧水（锅炉供水）系统常用参数范围见表4.5”，增加了使用的灵活性。4.6 原条文中关于仪表空气压力露点的要求为“宜小于当地极端最低温度”。而SH3020-2001“石油化工仪表供气设计规范”3.0.2条中要求“仪表气源在操作（在线）压力下的露点，应比装置所在地历史上年（季）极端最低温度至少低10。”，其要求高于原标准，修改原条文。4.7 因氮气系统的设计有专门的设计规范，因此本标准引用相应的规范。本次修订更新了规范的名称与标准号。5 装置热力工质消耗量的计算5.3 一般情况下，如果装置开停工时的热力工质消耗量大于装置正常生产时的消耗量，可将其差值视为间断负荷。但对于某些装置，其开工时蒸汽消耗与正常工况相差很大，装置运行周期也较长，如化工工程的乙烯装置。对于这样的工艺装置，设计人员应根据情况进行具体分析，以确定是否将开停工时热力工质消耗量与正常生产时消耗量的差值视为间断负荷。5.45.6 管网损失量在全厂消耗量计算中统一考虑，装置内不计算损失量。6 全厂热力工质消耗量的计算6.1 蒸汽管网损失主要为散热损失，氮气、仪表空气、装置空气管网损失主要为漏损，与管线保温、运行管理等有很大关系。目前企业运行管理水平有很大的提高，根据实际情况，调整了管网的损失系数。6.2 凝结水回收是企业节能降耗的有效途径，随着处理工艺的提高，在目前的工程设计中，对各种蒸汽凝结水均尽可能予以回收。 凝结水的处理工艺与回用途径与其品质与需求有关，处理后的凝结水做为锅炉补水（脱盐水）是最为常用的用途，但也有部分凝结水因各种原因处理后用于其它用途。处理的工艺与用途不同，凝结水的实际回用量也有差别。而原条文中的洁净凝结水回收百分数、污染凝结水回用率应为指标性数据，并不能准确反映实际情况，因此对本条文予以修改。 6.3 处理后的凝结水除用于做为锅炉补水（脱盐水）外，可能用于其它用途。因此，取消了“表5.0.3-2中全厂各种不同参数凝结水回用量的总和应作为负荷值计入软化水或除盐水负荷内。”的词句。 修订说明 石油化工设计热力工质消耗量计算方法（SH/T 3117201X），经工业和信息化部201X年XX月XX日以第XX号公告批准发布。本规范是在炼油厂设计热力工质消耗量计算方法（SH/T 31172000）的基础上修订而成，上一版的主编单位是中国石化集团北京设计院，主要起草人员是易建彬、丁亦西。本次修订的主要技术内容是：1. 扩大了标准的使用范围。由原来的适用于“炼油厂”扩大为适用于“石油化工企业”；2. 根据炼油化工工程的需求与现状，增加、调整了蒸汽、脱盐水、除氧水(锅炉供水)等热力工质系统的等级与参数范围；3. 根据当前技术发展修改了部分词句与错漏之处；4. 更新了引用标准的名称与标准号；5. 根据石油化工行业工程建设标准编写规定的要求统一了标准格式。本规范修订过程中，编制组进行了深入、广泛的调查研究，总结了我国石油化工行业工程建设的实践经验，取得了一系列重要技术参数。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，石油化工设计热力工质消耗量计算方法编制组按章、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。15