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吹風(fēng)氣鍋爐節(jié)能技術(shù)改造

文檔作者：趙永霞張艷麗杲雪華文檔來源：濟(jì)南盛源化肥有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年04月20日
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第 2期2012年 3月中 氮 肥M—Sized NitrogenousFertilizerProgressNo．2Mar． 2012吹風(fēng)氣 鍋爐節(jié)能技術(shù) 改造趙 永霞 ，張 艷麗 ，杲 雪華(濟(jì)南盛 源化肥有 限責(zé)任公 司 ，山東 濟(jì)南 250101)[中圖分類號(hào) ]TK229．91 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ]B [文章編號(hào) ]1004—9932(2012)02—0033—021 概 述我公司現(xiàn)擁有 合成氨 、甲醇 、硝酸 、化 肥 、二氧化碳 5大系列產(chǎn)品 ，各產(chǎn)品年生產(chǎn)能力 為 ：氨醇 150 kt(其 中 甲 醇 40 kt)、硝 酸 (折100％)300kt、碳酸氫銨 240kt、液體二氧化碳30kt。公司原有 35t／h的鍋爐 3臺(tái)，22t／h吹風(fēng)氣鍋爐 1臺(tái)，20t／h鍋爐 1臺(tái)，配套 1臺(tái) 6000kW 抽汽 、背壓汽輪發(fā) 電機(jī)組 ，總供熱能力 (蒸汽量) 為 147t／h。隨著公 司生產(chǎn)經(jīng) 營 的發(fā) 展 ，現(xiàn)有供熱能力冬季已不能滿足需求 。公司以無煙煤為原料 ，采用固定間歇式氣化工藝制取半水煤氣 ，在生產(chǎn)過程中每年排放造氣爐渣 42000多噸 、造氣爐灰 4000多噸、造氣白煤末 28560多噸 ，基本 上是低 價(jià)處理 了，給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失 ，并且這些爐渣 、爐灰和煤末在存放和運(yùn)輸過程中造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源浪費(fèi)。為此 ，公 司決定在原有吹風(fēng)氣鍋爐的基礎(chǔ)上再建設(shè) 1套 60t／h三廢混燃爐裝置 ，鍋爐燃料主要采用合成氨生產(chǎn)過程 中的造氣 吹風(fēng)氣 、爐渣 、爐灰及 白煤末 ，將所有 的渣 、灰 、末完全燃燒 ，回收其熱能 ，根治制造半水煤氣過程 中造成 的環(huán)境污染 ，實(shí)現(xiàn)造氣 的蒸汽 自給。2 改造工藝改 造后 的工 藝流 程如 圖 1所示 。高溫 高速噴 頭圖 1 改造后 工 藝流 程吹風(fēng)氣通過混配器進(jìn)入燃燒爐，助燃空氣經(jīng)預(yù)熱后通過混配器進(jìn) 入燃燒爐 (混配器作 用是通過 自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)助燃空氣適量并與吹風(fēng)氣 同步進(jìn)入燃燒爐)，弛放氣通過高溫高速噴頭進(jìn)入燃[收 稿 日期 ]2011-06—20 [修稿 日期]2011-07．18[作者簡介] 趙永 霞 (1973一 )，女 ，山東 諸城人 ，助理工程師。燒爐。燃燒后的氣體依 次經(jīng)過高溫空氣 預(yù)熱器 、蒸汽過熱器 、余熱鍋爐 、軟水加熱器 、低溫空氣預(yù)熱器 、引風(fēng)機(jī) ，最 后通過 煙 囪排 向大氣 。爐渣 、白煤末 、煤矸石 、爐灰等燃料進(jìn)入三廢混燃爐 ，運(yùn)用沸騰床 的燃燒特性 ，借用循環(huán)流化床的返料回收技術(shù) ，在爐內(nèi)流化燃燒 ，產(chǎn)生 的高溫氣體依次經(jīng)過高溫 空氣預(yù)熱器 、廢熱鍋 爐 、省煤器 、低溫空氣預(yù)熱器 ，最后并入引風(fēng)機(jī) 、煙 囪。萬方數(shù)據(jù)· 34· 中 氮 肥 第 2期當(dāng)吹風(fēng)氣鍋爐運(yùn)行正常時(shí)，將 閘板提起 ，三廢混燃爐系統(tǒng)并人吹風(fēng)氣鍋爐系統(tǒng) ，共用吹風(fēng)氣系統(tǒng)的高溫空氣預(yù)熱器 、蒸汽過熱器、余熱鍋爐 、軟水加熱器和低溫空氣預(yù)熱器。當(dāng)吹風(fēng)氣鍋爐檢修或停用時(shí)，單獨(dú)運(yùn)行三廢混燃爐系統(tǒng)。3 主要 設(shè)備選 型改造新增的主要設(shè)備如下 ：三廢混燃爐 西9028mm ×14mm×21000mm，1臺(tái)；組合 式 除 塵 器 西6520mm ×10mm ×20800mm，1臺(tái)；隧道 窯式余熱 鍋爐 Q：60t／h，P=3．82MPa，t=450℃ (包括蒸汽過熱器、鍋筒 、對(duì)流排管、省煤器 、空氣預(yù)熱器等)，1套 ；除塵裝置 (電除塵) 1套 ；送灰儲(chǔ)灰裝置 1套 ；風(fēng)機(jī) 3臺(tái) (套)；給煤輸送裝置 1套 ；DCS控制系統(tǒng)；輸配電裝置。三廢混燃爐采用 吹風(fēng)氣鍋 爐余 熱鍋 爐的模式 ，運(yùn)用 了沸騰床的燃燒特性 ，借用循環(huán)流化床的返料回收技術(shù) ，實(shí)現(xiàn) 了一爐多用 、一爐多能。單獨(dú)燒吹風(fēng)氣時(shí) ，該爐為 1臺(tái)吹風(fēng)氣鍋爐；單獨(dú)燒固體燃 料 時(shí)，該爐 為 1臺(tái)循 環(huán) 流化 床鍋 爐 ；渣 、氣 、煤混燒時(shí)，該爐就成為流化混燃爐 ，效率較高 ，燃料不足部分可 以添加貧煤及劣質(zhì)煤 ，極大地降低了原料成本 ，節(jié)約了能源。鍋爐設(shè)計(jì)為負(fù)壓燃燒 ，平衡通風(fēng) ，設(shè)置 1臺(tái)送風(fēng)機(jī) ，冷風(fēng)經(jīng)空氣預(yù)熱器進(jìn)入一次風(fēng)道 ，從鍋爐底部送人設(shè)在床下 的風(fēng)箱。為提高鍋 爐的燃燒效率 ，降低CO的排放量 ，鍋爐設(shè)置 1臺(tái)二次風(fēng)機(jī) ，二次風(fēng)送入爐內(nèi)二次助燃 。為降低 SO：的排放量 ，需加裝脫硫裝 置，采用雙堿法脫硫 。設(shè) 置 1臺(tái)引風(fēng)機(jī) ，采用除塵效率為 99％ 的三 電場靜 電除塵器除塵 。4 改造投運(yùn)效果吹風(fēng)氣鍋爐節(jié)能改造工程于 2009年 4月開始建設(shè) ，2009年 10月建成 ，11月正式投 入運(yùn)行。 目前工藝指標(biāo)正常 ，操作穩(wěn)定 ，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)能力。5 經(jīng)濟(jì)效益分析(1) 回收吹風(fēng)氣效益由于我公 司已有 1臺(tái)22t／h吹風(fēng)氣鍋爐 ，可全部回收吹風(fēng)氣 ，故吹風(fēng)氣效益不計(jì)。(2) 回收造氣爐渣效益年產(chǎn)氨醇 100kt，噸氨醇消耗 白煤 1．4t，爐渣量按白煤量 30％計(jì) ，則年造氣爐渣量為 ：100000 ×1．4×30％ =42000 t爐渣熱值 為 9071kJ／kg(2170kcal／kg)，煙煤熱值為 20900kJ／kg(5000kcal／kg)，則年造氣爐渣折煙煤量為：42000×2170÷5000 =18 228 t每噸煙煤不含稅價(jià)格為 769．23元 ，每噸造氣爐渣不含稅價(jià)格為 89．74元 ，則年回收造氣爐渣效益為：(18228×769．23—42000×89．74)×10一 =1025．2萬元(3) 回收造氣爐灰效益爐灰量 按 白煤量 的 3％ 計(jì) ，則 年造氣 爐灰量 為 ：100000 ×1．4X3％ =4 200 t爐灰熱值為 18128kJ／kg(4337kcal／kg)，則年造氣爐灰折煙煤量為：4200×4337÷5000=3 643．1 t每噸造氣爐灰不含稅價(jià)格為 572．65元 ，則年 回收造氣爐灰效益為 ：(3643．1×769．23—4200×572．65)×10一 =39．7萬 元(4) 回收造氣 白煤末效益每小時(shí)出白煤末 3．57t，每年生產(chǎn)按 8000h計(jì) ，則年造氣 白煤末量為：3．57×8000=28560 t白煤末熱值為 22300kJ／kg(5335kcal／kg)，則年造氣白煤末折煙煤量為 ：28560 ×5335÷5000=30 474 t每噸造氣 白煤末不含稅 價(jià)格為 641．03元 ，則年回收造氣 白煤末效益為 ：(30474x769．23—28560×641．03)X10一 =513．4萬元(5)采用三廢混燃爐增加的效益三廢混燃爐 比鏈條爐效率提 高 10％ ，則采用三廢混燃爐每年增加的效益為 ：萬方數(shù)據(jù)第 2期2012年 3月中 氮 肥M —Sized NitrogenousFertilizerProgressNo．2Mar． 2012尿素裝 置增產(chǎn) 降耗 改造 總結(jié)韓志勇(北 大荒農(nóng)業(yè) 股份有限公司浩 良河化肥分公 司 ，黑龍 江 伊春 153103)[中圖分類號(hào)]TQ441．41 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B [文章編號(hào)]1004—9932(2012)02—0035—03我公 司有 2套水溶液全循環(huán)法尿素裝置 ，第1套 為 1974年建 的老 尿素裝置 ，設(shè) 計(jì) 能力 110kt／a，第 2套為 1990年新建的尿素裝置 ，設(shè)計(jì)能力 130kt／a。本次改造主要對(duì)第 1套老尿素裝置擴(kuò)能至 170kt／a(550t／d)，并對(duì)第 2套尿素裝置進(jìn)行節(jié)能改造 。改造后 2套尿素裝置總產(chǎn)量達(dá)到 300kt／a以上 ，并大幅降低了生產(chǎn)成本和各項(xiàng)消耗。由于第 2套節(jié)能改造項(xiàng) 目是第 1套節(jié)能改造的部分翻版 ，在此不做論述 ，僅對(duì)第 1套老尿素裝置的改造情況作一總結(jié)。1 主 要改 造 內(nèi)容1．1 高壓 合成 系統(tǒng)原有 41m 尿素合成塔能滿足 550t／d生產(chǎn)強(qiáng)度的需要 ，但考慮到該塔已超期使用 ，運(yùn)行費(fèi)用高 ，給安全生產(chǎn)帶來很大隱患 ，本次改造新增1臺(tái) 4,1400mm、容積 44m 尿素合成塔 ，內(nèi)件采用遠(yuǎn)東 公 司 WWS等溫 內(nèi)件及高效 塔球 帽塔盤 ，把 CO 轉(zhuǎn) 化率 提高至 68％以上 ，并把 合成[收稿 日期 ]2011-07—26[作者簡介 ]韓 志勇(1970一 )，男 ，山東菏澤人 ，工程師。(18228+3643．1+30474)×769．23×10一 X10％ =402．7萬元(6)增加費(fèi)用項(xiàng) 目總投資 2100萬元 ，設(shè)備折舊費(fèi)按 5％ 、大修費(fèi)用按 2％計(jì) ，每年增加大修 和設(shè)備折 舊費(fèi)用 147萬元。每年增加 電耗費(fèi)用 64萬元 [每小時(shí)耗 電200kW ·h，電價(jià) 0．4 (kW ·h)]。共計(jì)年增加費(fèi)用 211萬元 。(7)總經(jīng)濟(jì)效益吹風(fēng)氣 鍋 爐 節(jié) 能 改 造 每 年 產(chǎn) 生 的 經(jīng) 濟(jì) 效塔 由蒸汽檢漏改成氮?dú)鈾z漏 ，既經(jīng)濟(jì)又安全 。1．2 中壓 系統(tǒng)1．2．1 增設(shè)預(yù)分離器原流程無預(yù)分離器 ，一分塔分解負(fù)荷重 、蒸汽用量大 ，一蒸熱利用效果差 。為減輕一分塔及一 吸塔 的負(fù)荷 ，提高熱利用段 的換熱效果 ，進(jìn)一步降低能耗 ，采用預(yù)分離 一預(yù)精餾工藝 ，新增 1臺(tái) 4,1400mm的預(yù)分離器 ，把 預(yù)分離氣直接接在一吸冷卻器進(jìn) 口處 ，使進(jìn)入預(yù)濃縮器熱能回收段 的氨碳 比下降 ，由 8．03降至 3．94，提高溶液的沸點(diǎn) ，有利于甲銨熱的放出，減少一蒸加熱器蒸汽用量 ，并有效減輕了一分塔的負(fù)荷 。1．2．2 新增一分分離器和一分加熱器原一分塔規(guī)格為 4,1200mm×5868mm，一分加熱器 的換熱 面積為 175ITI，一 段分解分離器規(guī)格為 4,1300mm，安裝在一分加熱器 的上部并和一分加熱器連在一起 。由于該結(jié)構(gòu)分離效果較差 ，操作彈性小 ，不能滿足擴(kuò)能需要。本次改造新增 1臺(tái)4,1400mm的一段分解分離器 ，把加熱段和分離段分開 ，提高分離效果 ，預(yù)精餾塔與一 分塔分離器合二為一。原有 175ITI的一分加熱器 由于泄漏而堵管嚴(yán)重 ，實(shí)際換熱面積僅 150m 。益 為 ：1025．2-4-39．7 +513．4 +402．7 —2l1=1770萬 元6 結(jié) 束語我公司通過增建 60t／h三廢混燃 爐裝置對(duì)吹風(fēng)氣鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造 ，降低了原材料 、燃料及動(dòng)力消耗 ，減少了排放 ，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì) ，增強(qiáng) 了企業(yè) 的抗風(fēng)險(xiǎn) 能力 ，取得 了 良好的經(jīng)濟(jì)效益 、社會(huì)效益和環(huán)境效益 。

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