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恩德系統余熱及合成氨系統廢氣利用總結

文檔作者：張英，孫慶林文檔來源：黑龍江倍豐農業生產資料集團寧安化工有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月23日
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第 4期2011年 7月中 氮 肥M—Sized NitrogenousFertilizerProgressNo．4Ju1． 201l恩德 系統余 熱及合成氨 系統廢氣利用 總結張 英 ，孫 慶林(黑龍江倍 豐農 業生產資料集團寧安化工有 限公 司 ，黑龍 江 寧安 157400)[中圖分類號]X781．4 [文獻標識碼]B [文章編號]1004—9932(2011)04—0012—02在氮肥市場競爭不斷加劇的形勢下 ，黑龍江倍 豐農業生產 資料集 團寧安 化工有限公司 (簡稱寧安化工有限公 司，下 同)為 了在市場競 爭中取得勝利 ，立足本廠 ，引進新技術 ，采用恩德粉煤氣化工藝對公司原料氣路線進行改造后 ，為最大限度地節能降耗 ，減污增效 ，又對生產廢氣進行了治理 ：取消 1鍋爐 ，增設 2臺余熱鍋爐 ，將 4燃煤鍋爐改為燃氣鍋爐。新增 的 2臺余熱鍋爐利用恩德粉煤制氣余熱副產蒸汽，改造后的4鍋爐所燒燃氣為合成氨系統提氫裝置排 出的含CH 廢氣 。從改后 1a多的試運行情況看 ，成效顯著。現將改造 內容及效果總結如下 。1 改造內容1．1 恩德爐高溫余熱節能改造寧安化工有限公 司于 2006年采用恩德粉煤氣化技術對原料路線進行改造后 ，恩德爐、空分等設備運行情況 良好 ，恩德爐 出爐煤氣溫度在900～950oC，煤氣量約 30000m／h。原設計 出恩德爐煤氣通過旋風除塵器后 ，進入洗滌冷卻塔噴淋 、除 塵 、降 溫 ，這 部 分余 熱 沒 有 被 有 效利用。改造方案 ：在旋風除塵器后加 2臺 10t／h余熱鍋爐 (1余熱鍋爐和 2余熱鍋爐)，使 出恩德爐煤氣經旋風除塵器出塵后先進入余熱鍋爐回收余熱 (1余熱鍋爐產生過熱蒸汽，2余熱鍋爐產生飽和蒸汽)，再進入洗滌冷卻塔除塵冷卻 。余熱鍋爐出 口煤氣溫度約為 150℃ ，余熱鍋爐熱效率能夠達 60％左 右。旋風除塵器煤氣 出口總管直接與余熱鍋爐依次相連，使熱損失相應減 少 。[收稿 日期]2011-02—16 [修稿 日期]2011-03-05[作者簡介 ]張 英 (1982一 )，女 ，助理工程師 。1．2 合成 氨 系統廢 氣利 用改造恩德粉煤 氣 化 半 水 煤氣 中 的 CH 含 量 達3．5％左右 ，由此造成合成氨系統提氫尾氣量增加。在實際生產中這部分尾氣是作為廢氣直接排放的。由于尾氣熱值較高 ，這樣不加回收利用就排放 ，既損失能量又污染環境 。為此決定對合成氨系統提氫裝置排 出的約 5000nl／h含 CH 廢氣進行 回收利用。改造方案 ：將原 4燃煤鍋爐改成燃氣鍋爐 ，可燃廢氣用管道引入鍋爐房 。廢氣 中含 CH 40％、H 10％，發 熱 量 約16720kJ／m ，是燃氣鍋爐的理想燃料。燃氣鍋爐原料是合成車 問來減壓 到 0．05—0．1MPa的提氫尾氣 。將 燃煤鍋 爐改為燃氣鍋爐 ，只增加了部分燃氣管道以及相應的水封貯氣罐及煤氣噴嘴 。可燃廢氣通過噴嘴送人鍋爐 ，與爐 內空氣混合燃燒 ，燃燒后的氣體經對流管 、省煤器、預熱器 、煙道、除塵器 、引風機等由煙囪排 出 。2 增加及改造設備參數2．1 新增 2臺 10t／h余 熱鍋 爐1余熱鍋爐工藝參數 ：額定蒸發量 10t／h，額定蒸汽溫度 240℃ ，額定蒸汽壓力 1．3MPa，給水溫度 90℃ ，煤氣入 口溫度 900cIC，煤氣流量 30000In／h。由蒸發器 、過熱器 、軟水加熱器 3部分組成。2余熱鍋 爐工藝參數 ：額定蒸發量 10t／h，額定蒸汽溫度 190℃ ，額定蒸 汽壓力 1．3MPa，給水溫度 9O℃，煤氣入 口溫度 450oC，煤氣流量 30000In／h。2．2 改 4鍋爐為燃氣鍋 爐及增加的配套設備4鍋爐改為燃氣鍋爐后的工藝參數 ：額定蒸發量 10t／h，額定蒸汽溫度 190oC，額定蒸汽壓萬方數據第 4期 張 英等 ：恩德 系統余熱及合成氨 系統廢 氣利用總結 ·l3·力 1．3MPa，給水 溫 度 90 o【=，可燃 廢 氣 消 耗量 5000m ／h。增加的配套設備如下 。(1)過濾器 ：型號 LF300，壓力 0．2MPa，直徑 3000mm，流量 106m。／h，過濾器容積 24m。(內裝石英砂 )。(2)高壓水泵 ：型號 80DG-50X4，揚程 208m，流量 50．4m／h；電機 型 號 Y250-2，功 率55 kW 。(3) 冰機 電 機 ：型號 8ASX17，冷 量 18392000 kJ／h (440 000 keal／h)； 電 機 型 號 JS2-400M2—8，功率 142kW。(4)靜 電除塵塔 ：設計 壓力 0．05MPa，使用壓力 0．03MPa，處理氣量 30000m／h，面積9．6 m 。(5)板式換熱器 ：換熱面積 90m ，處理空氣量 15000m／h。2．3 管 線項 目新增設管線 3195m，其 中 1、2余熱鍋爐新 增 管 線 1395 m，4 余 熱 鍋 爐 新 增 管線 l800m。3 改造后運行情況及存在問題恩德余 熱鍋 爐 的操作 是通 過 DCS實現 的，根據氣化爐負荷大小和蒸汽量 自動調節供水量。操作人員的主要工作是維持 2臺余熱鍋爐的正常水位和壓力 ，并及 時對 照 DCS和現場 的液位及壓力變化 ，根據爐水堿度調節排污量 ，使其堿度符合規定 ，嚴格執行工藝指標 ，嚴格控制排污次數 (每班 2次)。余熱鍋爐在運行過程 中出現過泄漏 ，導致恩德系統停車。原因是恩德爐出來的煤氣雖然經旋風除塵器除塵后進入余熱鍋爐 ，但煤氣 中煙塵含量仍很大，對布管的管壁產生磨蝕 ，造成管壁出現漏點。為了弄清煤氣煙塵高的原 因，公司對所用原料煤煤質進行 了分析 ，分析結果表 明原料煤的灰分高達 35％ ～40％ ，很 明顯 ，正是原料煤灰分高導致了恩德爐出來的煤氣煙塵含量高 。為此更換 了原料 煤 ，現 在 所 用 原 料 煤 的灰 分 在10％ 一15％。更換原料 煤后 ，余熱 鍋爐運 行正常 ，至今沒有 出現過泄漏。由于燃氣鍋爐易爆 ，為了保 障鍋爐運行的安全 ，在廢氣進入鍋爐前先入水封貯氣罐 ，使氣體流動平穩均勻 ，燃燒穩定。在爐膛上方設置 2道防爆門 ，當出現爐膛內煙氣過大沒能及時排出爐外或者點火時爐膛 內氣體沒有排除干凈而引起氣體爆炸時 ，氣體從防爆門排出 ，保護鍋爐及操作人員的人身安全。操作室內設有氣體檢測儀 ，防止氣體泄漏 。嚴格按 照安全操作規程進行操作 ，隨時對火焰進行監測。保證鼓風機的送風量 ，使廢氣充分燃燒 ，保證安全。燃氣 鍋爐操作方便 ，自動化程度 高，可隨生產情況 自動調節用氣量 。燃氣鍋爐投運至今，運行狀況良好。由于生產情況的波動對余熱鍋爐及燃氣鍋爐的產汽量有著巨大的影響，使得產汽量沒有達到預期的 目標 ，但所產蒸汽量基本能夠保證正常生產 ，沒有對生產產生大的影響。2余熱鍋爐及燃氣鍋爐平均每小 時產蒸 汽約 8t。改造后鍋爐運行整體上還是比較成功的。4 改造 效 果(1) 取 消 2 臺 燃 煤 鍋 爐 ，每 年 節 約 標煤 32000t。(2)改造后 ，鍋 爐的煙塵及 SO 排 放量大大降低 ，達到了環保要求。(3)在旋風除塵器后增設 2臺 10t／h余熱鍋爐，充分利用了恩德爐煤氣生產過程 中的余熱 ，在將 出爐煤氣溫度 由 900～950℃ 降到 150℃的同時 ，副產蒸汽 18t／h。(4)將原 4燃煤鍋爐改成燃氣鍋 爐 ，利用從合成 氨系統提氫裝 置排 出含 CH 的廢 氣 ，副產蒸汽 8t／h。(5)取 消 2臺燃煤鍋爐 ，相應取 消原 鍋爐房用 電設備 (鼓風機 、引風機 、電動 閥、上水泵等)，年節電 50萬 kW ·h。(6)改熱煤氣 通過旋風 除塵器后進入 洗滌冷卻塔噴淋為直接進入余熱鍋爐 ，年節約循環水7 200 kt5 結 語寧安化工有限公司充分回收利用合成氨生產中產生的 5000m／h含 CH 尾氣 和恩德爐制取煤氣時產生的余熱副產蒸汽，大大降低了生產成本 ，同時因為對生產過程 中產生的污染物進行回收利用 ，減少 了污染物 的排放 和燃煤 的使用量 ，取得 了良好的經濟效益和環保效益。

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