1.前言
红河卷烟厂动力车间目前使用两台BOSCH天然气锅炉，额定蒸汽流量为25t/h，额定蒸汽压力为1.6MPa，在正常运行过程中，锅炉压力设定为1.3MPa投入自动运行，在该压力值设定下，通过蓄热器的调峰，按制丝要求，保证末端设备用汽压力不低于0.9MPa。但在正常生产运行中，发现在生产用能波动较大的时候，特别是用汽量较大的时候，会将末端用汽压力拉低，有时候会低于0.9MPa，影响到制丝设备的运行。这与动力中心高水平设计、高精度控制、高质量设备标准不相符，为此，对产能端和用能端的匹配性进行研究，以期找出适宜的压力值，在保证生产用汽压力的同时，进一步节能降耗。
1. 蒸汽用能匹配性策略研究
2.1 用汽末端用能状况
要对产能端和用能端的匹配性进行研究，首先要清楚用汽末端的用汽情况，包括所需蒸汽压力和流量。目前，蒸汽生产工艺流程为锅炉产生的过热蒸汽供给到联合工房蓄热器，经过蓄热器之后变成饱和蒸汽供给各个用汽点使用，根据生产工艺要求，各用汽点满足生产所需经济运行的最低要求为：
过热蒸汽分汽缸压力要求：1.10MPa-1.40MPa。
联合工房蓄热器压力要求：1.00MPa-1.40MPa。
中央空调压力要求：≥0.4MPa，流量要求：≤12t/h。
制丝A线压力要求：≥0.9MPa，流量要求：≤5t/h
制丝B线压力要求：≥0.9MPa，流量要求：≤5t/h
制丝C线压力要求：≥0.9MPa，流量要求：≤8t/h
制丝梗线压力要求：≥0.9MPa，流量要求：≤5t/h
制丝薄片线压力要求：≥0.9MPa，流量要求：≤5t/h
2.2 用能匹配性研究
在摸清了末端用能状况后，再结合实际生产运行过程中的具体情况，发现在冬季天气较冷的时候，瞬时用汽量会超过20t/h，此时空调用汽可以占到一半，末端蒸汽压力会被拉低到0.9MPa以下，低于制丝生产所需蒸汽压力，此时会影响到制丝车间生产。为满足末端用汽需求，通过不同对比试验进行验证，摸清在不同锅炉压力设定值的情况下，不同蒸汽流量条件用汽末端的蒸汽压力值。
锅炉压力设定为1.2MPa时末端压力情况
在正常生产过程中将锅炉压力设定值设为1.2MPa并投入自动控制，观察在该压力条件下，蓄热器压力和用汽末端压力情况，由于试验数据较多，对每个流量条件取平均值得出该流量下的的蓄热器压力和末端用汽压力情况，具体见表1和图3。
表1 锅炉压力设定值为1.2MPa时不同流量条件下末端压力情况
从表1和图3中可以看出，当锅炉压力设定值为1.2MPa时，蒸汽流量低于10t/h时，蓄热器压力在1.1MPa以上，用汽末端压力在1MPa以上，满足制丝用汽需求，当蒸汽流量到14t/h左右时，用汽末端蒸汽压力只有0.95MPa，虽还高于制丝生产所需蒸汽压力，但是一旦瞬时用汽量增加时，势必会导致用汽末端蒸汽压力低于0.9MPa，此时处于较高风险。一般来讲，用汽末端蒸汽压力高于最低蒸汽压力0.1MPa为较安全压力，此时有缓冲的余地和空间，遇到用汽量突然增加时，有调整的时间和空间，根据制丝生产压力不低于0.9MPa 的蒸汽压力需求，需保证用汽末端蒸汽压力值不低于1.0MPa。基于此，在锅炉压力设定值为1.2MPa时，蒸汽流量不超过12t/h，认为是较为安全经济的压力设定值。
锅炉压力设定为1.25MPa时末端压力情况
在正常生产过程中将锅炉压力设定值设为1.25MPa并投入自动控制，观察在该压力条件下，蓄热器压力和用汽末端压力情况，由于试验数据较多，对每个流量条件取平均值得出该流量下的的蓄热器压力和末端用汽压力情况，具体见表2和图4。
从表2和图4中可以看出，当锅炉压力设定值为1.25MPa时，当蒸汽流量低于15t/h时，蓄热器压力高于1.1MPa，末端用汽压力高于1.0MPa，但当蒸汽流量高于15t/h时，末端用汽压力就低于1.0MPa，因此，在锅炉压力设定值为1.25MPa时，蒸汽流量不超过15t/h，认为是较为安全经济的压力设定值。
3.锅炉压力设定为1.3MPa时末端压力情况
在正常生产过程中将锅炉压力设定值设为1.3MPa并投入自动控制，观察在该压力条件下，蓄热器压力和用汽末端压力情况，由于试验数据较多，对每个流量条件取平均值得出该流量下的的蓄热器压力和末端用汽压力情况，具体见表3和图5。
从表3和图5中可以看出，当锅炉压力设定值为1.3MPa时，当蒸汽流量低于17t/h时，蓄热器压力高于1.2MPa，末端用汽压力高于1.0MPa，但当蒸汽流量高于17t/h时，末端用汽压力就低于1.0MPa，由于蒸汽流量较大时，蓄热器压力和用汽末端压力差值变大，因此，在锅炉压力设定值为1.3MPa时，蒸汽流量不超过17t/h，认为是较为安全经济的压力设定值。
但在实际运行过程中，特别是冬季空调用汽量较大的时候，会出现蒸汽流量到18t/h以上，瞬时会超过20t/h，此时锅炉压力只有采取手动模式，将锅炉压力升高到1.35MPa以上不超过1.4MPa，能保证用汽末端压力值高于1.0MPa，较为安全经济。
3.总结
通过对不同锅炉压力值的设定，在正常生产条件下通过研究不同生产情况下用汽末端的蒸汽压力情况，试验研究发现，当用汽量较少而锅炉压力设定值较高时，此时用汽末端蒸汽压力较高，存在一定程度的浪费和空耗，而当用汽量较大而锅炉压力设定值较低时，此时用汽末端蒸汽压力较低，有时甚至低于生产所需的最低压力，存在影响生产的情况，基于多组不同的对比试验得出以下结论：
（1）在用汽量小于12t/h时，锅炉压力设定值为1.2MPa；
（2）在用汽量为12t/h-15t/h之间时，锅炉压力设定值为1.25MPa；
（3）在用汽量为15t/h-17t/h之间时，锅炉压力设定值为1.3MPa；
（4）在用汽量超过17t/h时，锅炉压力设定值为1.35MPa，采用手动模式进行操控。
在以上压力和流量匹配的情况下，均可以保证制丝热力站蒸汽压力不低于1.0MPa，满足制丝生产需求，又能最大限度的节能，做到在安全生产条件下进一步节能减排。
参考文献：
[1] 王海荣.锅炉节能技术.中国电力出版社，2017.12
[2]《卷烟企业动力设备》编写组.卷烟企业动力设备.河南科学技术出版社，2019.11
