李巖松，李祖瑜

（1.大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308；2.大連大化工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧大連 116033）

分級使用不同品位蒸汽，高效回收蒸汽凝結(jié)水

李巖松1，李祖瑜2

（1.大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308；2.大連大化工程設(shè)計(jì)有限公司，遼寧大連 116033）

介紹了我公司蒸汽系統(tǒng)和高溫?zé)崴到y(tǒng)的工藝流程，對凝結(jié)水用于干銨空氣預(yù)熱進(jìn)行計(jì)算分析；分級使用不同品位蒸汽，充分回收蒸汽凝結(jié)水中的熱能，可以節(jié)約大量蒸汽。

蒸汽；凝結(jié)水；品位；利用；高效

蒸汽是純堿行業(yè)的主要能源之一，其當(dāng)量的大小直接關(guān)乎產(chǎn)品成本的高低。為了提高我公司蒸汽管網(wǎng)的能源利用水平，降低產(chǎn)品成本、節(jié)能降耗，我公司利用此次搬遷改造的機(jī)會(huì)，從設(shè)計(jì)、施工到運(yùn)行管理各個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。對于搬遷后新建的蒸汽管網(wǎng)，一開始就從設(shè)計(jì)上周全考慮，使管網(wǎng)有最佳的能源利用率。首先，從保溫環(huán)節(jié)減少管網(wǎng)的熱損失，保證保溫性能不退化；其次，在運(yùn)行管理中，杜絕水、汽泄漏；最后，建立高效的回收蒸汽凝結(jié)水系統(tǒng)。由于我公司的蒸汽冷凝水壓力在2kg以上，在綜合考慮實(shí)際工況和回收后凝結(jié)水的品質(zhì)，我們采用了閉式余壓回水方式來回收蒸汽凝結(jié)水。

1 蒸汽系統(tǒng)和高溫?zé)崴到y(tǒng)工藝流程

我公司使用的蒸汽主要由合成氨廠輸送來的3.2MPa飽和蒸汽，由熱電廠輸送來的4.2MPa和0.89MPa的過熱蒸汽。0.89MPa蒸汽除用于蒸汽煅燒爐暖爐以外，部分減壓為0.4MPa蒸汽使用。4.2MPa蒸汽首先要經(jīng)過減溫減壓器降至3.2 MPa，然后與合成氨廠輸送的3.2MPa飽和蒸汽匯合，用于煅燒工序的輕灰煅燒爐和重灰流化床。用后的蒸汽凝結(jié)水收集于一次閃發(fā)器并閃發(fā)出1.4MPa的低壓二次蒸汽，與3.2MPa飽和蒸汽減壓而成的1.4MPa蒸汽合并后用于氯化銨工序的干銨爐。1.4MPa的蒸汽凝結(jié)水再次閃發(fā)為0.4 MPa的低壓蒸汽，不足部分由1.4MPa蒸汽減壓而成的0.4MPa蒸汽和0.89MPa蒸汽減壓而來的0.4MPa補(bǔ)充，用于淡液蒸餾、母液加熱和各處的設(shè)備、管線的伴熱。見圖1。

圖1 蒸汽系統(tǒng)流程圖

各級閃發(fā)后所得的凝結(jié)水約150℃，再集中送至專設(shè)的干銨爐空氣加熱器的空氣預(yù)熱段，用以給鼓風(fēng)機(jī)輸送的空氣預(yù)熱。降溫后的這部分熱水一部分引入鹽水工序的二次鹽水加熱器，用來在冬季給二次鹽水加熱；另一部分送往煅燒工序，用作補(bǔ)充用水，如重灰母液循環(huán)槽、化堿槽、洗水槽、減溫減壓水箱等處。剩余時(shí)則送往熱電廠使用。這樣蒸汽的熱能幾乎全部被利用，除了煅燒工序使用的是新鮮的蒸汽，其余全部是閃發(fā)蒸汽和凝結(jié)水的熱能，做到按質(zhì)使用、多級利用。見圖2 。

圖2 凝結(jié)水系統(tǒng)流程圖

2 回收凝結(jié)水的效益

以純堿75t／h的負(fù)荷計(jì)，經(jīng)過計(jì)算和查定，產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)水如表1。

表1 蒸汽凝結(jié)水回收量查定 單位：t／h

圖3 干銨爐空氣預(yù)熱段示意圖

為了合理、有效的利用好蒸汽凝結(jié)水的熱能，我公司在這次搬遷改造的設(shè)計(jì)中，增加了干銨爐的空氣預(yù)熱段，見圖3。將鼓風(fēng)機(jī)輸送的冷空氣用蒸汽凝結(jié)水預(yù)熱，有效的利用了蒸汽凝結(jié)水的熱能，降溫后的凝結(jié)水的溫度大約可在85℃左右，除在平時(shí)送往煅燒工序做補(bǔ)充水外，在冬季送鹽水工序?yàn)槎嘻}水加熱，來保證二次鹽水的溫度。

經(jīng)過查定高溫?zé)崴诟射@爐空氣預(yù)熱器的進(jìn)出口的溫差為30℃?？諝庠陬A(yù)熱器進(jìn)出口的溫差為155℃。

Q1——高溫?zé)崴尫诺臒崃浚?/p>

Q2——空氣升溫后吸收的熱量；

c1——高溫?zé)崴谋葻幔?/p>

c2——空氣的比熱；

m1——高溫?zé)崴馁|(zhì)量；

m2——空氣的質(zhì)量；

△T1——高溫?zé)崴禍厍昂蟮臏夭睿?/p>

△T2——空氣預(yù)熱前后的溫差；

m——1.4MPa蒸汽的質(zhì)量；

Q——可節(jié)約的1.4MPa蒸汽的熱量；

r——1.4MPa蒸汽（205℃時(shí)）的潛熱1 951.3 kJ／kg。

1）空氣預(yù)熱所需的熱量：

2）高溫?zé)崴尫诺哪芰?/p>

3）節(jié)約1.4MPa蒸汽量：

由于1.4MPa蒸汽全部由進(jìn)3.2MPa蒸汽減壓而來，故可節(jié)約3.2MPa蒸汽近似為8t／h。3.2 MPa蒸汽以150元／t計(jì)，年節(jié)約價(jià)值：8t／h×150元／t×8 000h＝960萬元／年。

注：由于高溫凝結(jié)水的顯熱變化不大，本文未予考慮。

相對于搬遷改造前的高溫?zé)崴ㄕ羝Y(jié)水）直接送往電廠而言，搬遷改造后的這種按質(zhì)用能、多級利用的工藝流程更加科學(xué)、合理，大大的節(jié)約了成本。

TQ 114.162

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2012－02－06