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尿素生产企业能源清洁高效利用(2)
作者:网站采编关键词:
摘要：1.5.2 单烧小煤芽 因小煤芽粒度小，其价格相对较低，每吨与小籽煤相差100余元。为了进一步降低尿素生产成本，田悦化肥分公司对2套煤气炉的防流板进行
1.5.2 单烧小煤芽
因小煤芽粒度小，其价格相对较低，每吨与小籽煤相差100余元。为了进一步降低尿素生产成本，田悦化肥分公司对2套煤气炉的防流板进行改造，增加了排灰阻力，防止塌炉现象发生，并对循环时间、入炉风压风量及入炉蒸汽量等工艺指标进行调整，逐步摸索出一套煤气炉单烧小煤芽稳定的操作方法。
1.5.3 单烧型煤
在小煤芽采购量不足的情况下，田悦化肥分公司对单套煤气炉系统进行单烧型煤，根据炉况对煤气炉各工艺指标进行微调，最大程度上提高单炉发气量。
2 蒸汽能量梯级利用
田悦化肥分公司生产装置蒸汽使用情况：3.8 MPa 高压蒸汽使用84 t/h，2.2 MPa中压蒸汽使用46 t/h，0.8 MPa低压蒸汽使用65 t/h。其中，3.8 MPa蒸汽由热电锅炉产生，2.5 MPa中压蒸汽由吹风气回收锅炉和合成系统废热锅炉产生，0.8 MPa 低压蒸汽由3.8 MPa和2.5 MPa蒸汽通过减温、减压装置产生。在减温、减压过程中未能有效利用蒸汽压力差，导致能量流失和资源浪费。鉴于以上情况，新增8台热功联产汽轮机，利用蒸汽由3.8 MPa减压至0.8 MPa过程中损失的能量来驱动2台锅炉给水泵和1台工艺给水泵，利用蒸汽由0.8 MPa减压至0.08 MPa过程中损失的能量来驱动4台造气鼓风机，利用蒸汽由2.2 MPa 减压至0.8 MPa过程中损失的能量来驱动1台造气鼓风机。由热功联产汽轮机拖动设备与其配套的电动机同步运行实现节电、节能，以回收蒸汽在减温、减压过程中浪费的能量。改造完成后，每年可节电约1.7×107kW·h，节能效果明显，同时蒸汽能量全部实现了梯级利用。
3 余热、余压及废气利用
3.1 余热利用
3.1.1 装置余热副产蒸汽
造气系统废热锅炉利用高温半水煤气热量产生0.08 MPa低压蒸汽供煤气炉使用，合成系统废热锅炉利用H2与N2反应合成氨放出的热量副产2.5 MPa 中压蒸汽送至中压蒸汽管网，等温甲醇合成系统利用CO，CO2与H2反应生成甲醇放出的热量副产2.5 MPa中压蒸汽送至中压蒸汽管网，尿素装置利用合成塔内CO2与NH3反应放出的热量副产0.38 MPa低压蒸汽送至锅炉除氧器。同时，设置脱盐水预热器、锅炉给水预热器等换热设备，利用变换反应的热量加热锅炉给水。
3.1.2 溴化锂节能技术的应用
尿素装置原设计利用循环冷却水带走高压调温水的热量，使高压调温水温度由130 ℃降至110 ℃，此部分余热可以利用。为此，新增1套制冷量为12.56 GJ/h的溴化锂装置。冷水主要使用在合成气压缩机进口和合成系统，通过净化气水冷器冷却工艺气体，增加了合成气压缩机输气量，增加了产量；通过合成第2水冷器冷却工艺气体，降低了冷冻系统负荷。改造后，年增加尿素产量8 000 t，合成冷冻系统停运1台630 kW冰机，年可节电约5×106kW·h，节能效果显著。
3.2 余压利用
新增1台水力透平涡轮机，利用变脱塔出液3.0 MPa降至0.2 MPa的压力差来驱动450 kW的贫液泵电机，年可节电9.5×105kW·h。
3.3 废气利用
回收造气吹风气副产蒸汽，既充分利用了吹风气的燃烧特性，又将吹风气中的有害物质进行转化，可以达到节能、环保的双重目的。田悦化肥分公司吹风气回收锅炉采用合成弛放气助燃吹风气燃烧方法，可回收低温吹风气的能量，每年可产生2.5 MPa蒸汽约300 kt。
4 降低产品电耗
4.1 新增气体冷却设备
在原料气压缩机前新增1台一段入口水冷器，并在CO2压缩机前新增CO2加压风机和CO2冷却器各1台，旨在提高压缩机输气量，降低单位产品电耗。新增一段入口水冷器后，利用一次水的低温冷量，在未增加任何水、电、汽的消耗情况下，将半水煤气温度由35 ℃降至20 ℃，压缩机的总体输气量增加了5%。新增CO2加压风机及CO2冷却器后，运行2台CO2压缩机即可满足产品产量的要求(原先运行3台CO2压缩机)。上述2项技术改造实施后，使吨尿素电耗降低了30 kW·h，节能效果明显。
4.2 合成循环水泵节能改造
原有合成循环水泵选用标准型号水泵，与整个系统的匹配性存在差异，水泵偏离最佳工况范围运行，再加上长期运行后动静间隙增大、容积损失增加，造成效率偏低。为此，田悦化肥分公司采用合同能源管理模式，在满足工艺要求和不影响系统正常经济运行的前提下，更换为节能高效水泵，提高了水泵效率，通过降低水泵进口压力，保证母管流量和母管压力不变来实现节能。改造后，年可节电1.4×106kW·h，节能效果明显。
文章来源：《科技创业月刊》 网址: http://www.kjcyyk.cn/qikandaodu/2021/0407/681.html