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吹風氣鍋爐節能技術改造

文檔作者：趙永霞張艷麗杲雪華文檔來源：濟南盛源化肥有限責任公司		點擊數：	更新時間： 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吹風氣 鍋爐節能技術 改造趙 永霞 ，張 艷麗 ，杲 雪華(濟南盛 源化肥有 限責任公 司 ，山東 濟南 250101)[中圖分類號 ]TK229．91 [文獻標識碼 ]B [文章編號 ]1004—9932(2012)02—0033—021 概 述我公司現擁有 合成氨 、甲醇 、硝酸 、化 肥 、二氧化碳 5大系列產品 ，各產品年生產能力 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，22t／h吹風氣鍋爐 1臺，20t／h鍋爐 1臺，配套 1臺 6000kW 抽汽 、背壓汽輪發 電機組 ，總供熱能力 (蒸汽量) 為 147t／h。隨著公 司生產經 營 的發 展 ，現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 價處理 了，給企業帶來很大的經濟損失 ，并且這些爐渣 、爐灰和煤末在存放和運輸過程中造成嚴重的環境污染和能源浪費。為此 ，公 司決定在原有吹風氣鍋爐的基礎上再建設 1套 60t／h三廢混燃爐裝置 ，鍋爐燃料主要采用合成氨生產過程 中的造氣 吹風氣 、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 的環境污染 ，實現造氣 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 程吹風氣通過混配器進入燃燒爐，助燃空氣經預熱后通過混配器進 入燃燒爐 (混配器作 用是通過 自動控制實現助燃空氣適量并與吹風氣 同步進入燃燒爐)，弛放氣通過高溫高速噴頭進入燃[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 次經過高溫空氣 預熱器 、蒸汽過熱器 、余熱鍋爐 、軟水加熱器 、低溫空氣預熱器 、引風機 ，最 后通過 煙 囪排 向大氣 。爐渣 、白煤末 、煤矸石 、爐灰等燃料進入三廢混燃爐 ，運用沸騰床 的燃燒特性 ，借用循環流化床的返料回收技術 ，在爐內流化燃燒 ，產生 的高溫氣體依次經過高溫 空氣預熱器 、廢熱鍋 爐 、省煤器 、低溫空氣預熱器 ，最后并入引風機 、煙 囪。萬方數據· 34· 中 氮 肥 第 2期當吹風氣鍋爐運行正常時，將 閘板提起 ，三廢混燃爐系統并人吹風氣鍋爐系統 ，共用吹風氣系統的高溫空氣預熱器 、蒸汽過熱器、余熱鍋爐 、軟水加熱器和低溫空氣預熱器。當吹風氣鍋爐檢修或停用時，單獨運行三廢混燃爐系統。3 主要 設備選 型改造新增的主要設備如下 ：三廢混燃爐 西9028mm ×14mm×21000mm，1臺；組合 式 除 塵 器 西6520mm ×10mm ×20800mm，1臺；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 、對流排管、省煤器 、空氣預熱器等)，1套 ；除塵裝置 (電除塵) 1套 ；送灰儲灰裝置 1套 ；風機 3臺 (套)；給煤輸送裝置 1套 ；DCS控制系統；輸配電裝置。三廢混燃爐采用 吹風氣鍋 爐余 熱鍋 爐的模式 ，運用 了沸騰床的燃燒特性 ，借用循環流化床的返料回收技術 ，實現 了一爐多用 、一爐多能。單獨燒吹風氣時 ，該爐為 1臺吹風氣鍋爐；單獨燒固體燃 料 時，該爐 為 1臺循 環 流化 床鍋 爐 ；渣 、氣 、煤混燒時，該爐就成為流化混燃爐 ，效率較高 ，燃料不足部分可 以添加貧煤及劣質煤 ，極大地降低了原料成本 ，節約了能源。鍋爐設計為負壓燃燒 ，平衡通風 ，設置 1臺送風機 ，冷風經空氣預熱器進入一次風道 ，從鍋爐底部送人設在床下 的風箱。為提高鍋 爐的燃燒效率 ，降低CO的排放量 ，鍋爐設置 1臺二次風機 ，二次風送入爐內二次助燃 。為降低 SO：的排放量 ，需加裝脫硫裝 置，采用雙堿法脫硫 。設 置 1臺引風機 ，采用除塵效率為 99％ 的三 電場靜 電除塵器除塵 。4 改造投運效果吹風氣鍋爐節能改造工程于 2009年 4月開始建設 ，2009年 10月建成 ，11月正式投 入運行。 目前工藝指標正常 ，操作穩定 ，達到了預期的設計能力。5 經濟效益分析(1) 回收吹風氣效益由于我公 司已有 1臺22t／h吹風氣鍋爐 ，可全部回收吹風氣 ，故吹風氣效益不計。(2) 回收造氣爐渣效益年產氨醇 100kt，噸氨醇消耗 白煤 1．4t，爐渣量按白煤量 30％計 ，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每噸煙煤不含稅價格為 769．23元 ，每噸造氣爐渣不含稅價格為 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 ，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 白煤末效益每小時出白煤末 3．57t，每年生產按 8000h計 ，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 ：萬方數據第 2期2012年 3月中 氮 肥M —Sized NitrogenousFertilizerProgressNo．2Mar． 2012尿素裝 置增產 降耗 改造 總結韓志勇(北 大荒農業 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]TQ441．41 [文獻標識碼]B [文章編號]1004—9932(2012)02—0035—03我公 司有 2套水溶液全循環法尿素裝置 ，第1套 為 1974年建 的老 尿素裝置 ，設 計 能力 110kt／a，第 2套為 1990年新建的尿素裝置 ，設計能力 130kt／a。本次改造主要對第 1套老尿素裝置擴能至 170kt／a(550t／d)，并對第 2套尿素裝置進行節能改造 。改造后 2套尿素裝置總產量達到 300kt／a以上 ，并大幅降低了生產成本和各項消耗。由于第 2套節能改造項 目是第 1套節能改造的部分翻版 ，在此不做論述 ，僅對第 1套老尿素裝置的改造情況作一總結。1 主 要改 造 內容1．1 高壓 合成 系統原有 41m 尿素合成塔能滿足 550t／d生產強度的需要 ，但考慮到該塔已超期使用 ，運行費用高 ，給安全生產帶來很大隱患 ，本次改造新增1臺 4,1400mm、容積 44m 尿素合成塔 ，內件采用遠東 公 司 WWS等溫 內件及高效 塔球 帽塔盤 ，把 CO 轉 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)增加費用項 目總投資 2100萬元 ，設備折舊費按 5％ 、大修費用按 2％計 ，每年增加大修 和設備折 舊費用 147萬元。每年增加 電耗費用 64萬元 [每小時耗 電200kW ·h，電價 0．4 (kW ·h)]。共計年增加費用 211萬元 。(7)總經濟效益吹風氣 鍋 爐 節 能 改 造 每 年 產 生 的 經 濟 效塔 由蒸汽檢漏改成氮氣檢漏 ，既經濟又安全 。1．2 中壓 系統1．2．1 增設預分離器原流程無預分離器 ，一分塔分解負荷重 、蒸汽用量大 ，一蒸熱利用效果差 。為減輕一分塔及一 吸塔 的負荷 ，提高熱利用段 的換熱效果 ，進一步降低能耗 ，采用預分離 一預精餾工藝 ，新增 1臺 4,1400mm的預分離器 ，把 預分離氣直接接在一吸冷卻器進 口處 ，使進入預濃縮器熱能回收段 的氨碳 比下降 ，由 8．03降至 3．94，提高溶液的沸點 ，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荷 。1．2．2 新增一分分離器和一分加熱器原一分塔規格為 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 。由于該結構分離效果較差 ，操作彈性小 ，不能滿足擴能需要。本次改造新增 1臺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 由于泄漏而堵管嚴重 ，實際換熱面積僅 150m 。益 為 ：1025．2-4-39．7 +513．4 +402．7 —2l1=1770萬 元6 結 束語我公司通過增建 60t／h三廢混燃 爐裝置對吹風氣鍋爐進行節能改造 ，降低了原材料 、燃料及動力消耗 ，減少了排放 ，實現了循環經濟 ，增強 了企業 的抗風險 能力 ，取得 了 良好的經濟效益 、社會效益和環境效益 。

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