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氮肥行业循环经济支撑技术(五)
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发布时间:2010-03-09 浏览数:5173 新闻来源:中国氮肥工业协会

 

技术名称:全燃渣循环流化床锅炉

 

技术拥有单位:邯郸锅炉制造有限责任公司与清华大学共同享用

 

一、基本原理、技术特点及技术水平

 

1、基本原理:全燃渣循环流化床锅炉是利用清华大学专利—水冷旋涡内分离技术开发的具有独特分离方式的循环流化床锅炉,它利用锅炉炉膛膜式水冷壁的延伸而形成特殊曲线的内分离器。该锅炉负压给煤,Qdw≥8364kJ/kg的劣质燃料经过I煤管进入炉膛浓相区,由于新燃料占炉膛物料量的份额很小,劣质燃料极易着火燃烧。大颗粒在浓相区和稀相区悬浮燃烧,小颗粒被燃气带入水冷旋涡内分离器,≥50μm的颗粒被分离下来,通过回料阀再回送炉膛浓相区继续燃烧,这样多次循环直至燃尽。高温烟气从水冷旋涡内分离器出来,依次通过对流管束、省煤器、空气预热器高效换热后温度降至140℃以下,进入引风机,然后通过烟囱排入大气。

 

2、技术特点:SHFx15-2.45/400-LI型流化床每小时额定产汽量为15t,造气炉渣耗量约为7.1t,脱盐水耗量约为16t,耗电量约320千瓦时(包括粉碎机、上煤机、给煤机、引风机、鼓风机、给水泵、电控柜等耗电量)。排烟温度≤150℃,锅炉热效率≥80%。F冷分离器本身为吸热装置,允许残碳在其内继续燃烧,不易引起超温结焦且极大地降低了锅炉的热滞性。起停迅速:从冷态到额定参数2个小时可以完成。锅炉产生的炉渣(约占燃料量的70%)可直接用作水泥熟料。

 

3、技术水平:国内领先水平。

 

二、适用范围

 

氮肥工业、建材行业、冶炼行业等有劣质煤燃料的工矿企业,可以最大限度地变废为宝,节约能源。

 

三、总投资:300万元(15t/h流化床),其中主要设备投资150万元。

 

四、应用效果

 

1、经济效益

 

年产12×104t/年合成氨,日产炉渣~160t。炉渣热值按8374KJ/kg(2000kcal/kg)计,全部入炉燃烧,日产蒸汽365t,按煤汽 1:5计算,每天可节约标煤73t,每吨标煤按400元计,一天可节约29200元,年节约约900万元,锅炉炉渣出售作水泥原料年收入约150万,(燃料的70%为锅炉炉渣)投资回收期约3.5个月。

 

2、环境效益 

 

循环流化床属低温强化燃烧,加入适当比例的石灰石,可以达到90%脱硫效果;再者低温燃烧可以有效抑NOx的生成,这样极大地减小锅炉有害气体的排放。全燃渣锅炉解决了化工企业因造气炉渣的堆放而造成地表污染和空气悬浮物污染的问题,极大 改善了工人的工作环境和企业周围的生态环境,具有巨大环境效益。

 

3、社会效益

 

全燃渣锅炉使氮肥行业清洁生产成为可能,并极大提高了能源利用率,对清洁生产和/环经济具有很大的示范效应,具有巨大的社会效益。

 

技术名称:造气/风气余热回收锅炉系统

 

技术拥有单位:邯郸锅炉制造有限责任公司

 

一、基本原理、技术特点及技术水平

 

1、基本原理:利用块煤、煤球、棒煤等制气工艺中所产生的吹风气,配风后送入燃烧炉使其燃烧,燃烧后产生的高温烟气经余热锅炉换D而产生动力用蒸汽。

 

2、技术特点:燃烧炉燃烧空间大,吹风气、弛放气、煤粒子燃烧充分,助燃气耗量少。水管锅炉烟速选取适中,换热系数大且烟气侧阻力小。

 

3、技术水平:国内先进水平,可根据用户的实际情况、不同要求单独设计。

 

二、适用⑽

 

无烟块煤、煤球、煤棒制气的化工企业,有持续的吹风气;有助燃气或稳定的点⑷仍础

 

三、总投资

 

以Q100/870-30-2.45/350型余热锅炉为例,需吹风气量8×104Nm3/h、占地约450m2、总投资450万元、电耗200KWh、水耗34t/h。

 

四、应用效果

 

1、经济效益

 

年产12×104t/年合成氨,造气炉Ф2610需10台,吹风量为9×104Nm3/h,其热值为9×104×1200=1.08×108KJ/h,相当于5160千克煤。每吨煤按350元计,每小时节约5.16×350=1806元,每天约4.33万元,则投资回收期为104天。如提高锅炉压力D即中压锅炉,发电后背压蒸汽再送造气用蒸汽或它用,效益更好。

 

2、环境效益

 

吹风气余热回收不但使9×104Nm3/h、温度300-500℃的吹风气体(包括H2、CO、CH4等可燃主气体)避免直排大气,而且使约300Kg/h的煤粒子免排大气,减少大气中的颗粒浓度,具有巨大的环境效益。

 

3、社会效益

 

吹风气余热回收每小时可节约煤5160千克,如计算煤颗粒、合成二气等潜热回收,此数据将更大。这样不但节约了大量能源,而且减排了大量温室气体,极大地改善了企业的生产环境和企业周围的生态环境,具有良好的社会效益。

 

技术名称:中低低变换工艺及配套设备

 

技术拥有单位:石家庄精工化工设备有限公司

 

一、基本原理、技术特点及技术水平

 

1、基本原理

 

中低低变换工艺,是相对于中串低和全低变而开发的变换工艺。它p用一段中变、二段低变配置催化剂,充分考虑了变换反应前期离反应平衡较远,平衡反应不受限制,而应在较高温度反应充分提高反应速度的问题,并利用中变催化剂价格较为低廉,对氧、油等物质耐受力较强的优势,达到既提高催化剂寿命又降低一次投资的目的。这样就使得此工艺流程p置达到催化剂长周期运转和低蒸汽消耗的目的。同时,为了进一步回收合成氨反应的余热。提出了氨合成工段的一进一出流程,该流程中除去废锅所产汽外,还有约18×104-20×104Kcal/tNH3的热量可用于加热变换工段循环热水,从而使此部分热量在饱和塔中被半水煤气汽提产生约300kg/tNH3的蒸汽,完全满足变换反应所需,达到了变换工段的“准零汽耗”。

 

2、技术特t

 

(1)反应所需蒸汽全部由饱和热水塔提供或补加在中变入口,各段反应的推动力均较大,变换率和温度分布合理,触媒利用率高、用量少,配合我公司合成系统一进一出流程的采用,可做到变换工段取消外供蒸汽,做到“准零汽耗”。

 

(2)半水煤气中带入的氧、油等对低变触媒有害的物质可以在中变段消耗掉,有利于低变触媒的保护,延长触媒的使用寿命。

 

(3)系统中调温全部利用间接换热,没有冷凝水和煤气冷激,不会造成触媒的结盐、粉化等。

 

(4)配合工艺开发了特殊结构的换热设备,抗热应力能力特别强,换热效果好,使用寿命长。

 

3、技术水平

 

国内领先。(1)蒸汽消耗≤200kg/tNH3,配合合成工艺改造达到“准零汽耗”;(2)触媒寿命≥3年;(3)系统压差≤0.06Mpa;(4)换热设备使用寿命5年以上。

 

二、适用范围

 

合成氨企业变换工段改造,新上合成氨企业的变换工段。

 

三、总投资

 

以0.8Mpa12万吨/年T成氨计算,总投资700万元,其中主要设备投资320万元。

 

四、应用效果

 

1、经济效益

 

以12万吨/年合成氨装置计算,与中串低变换工艺相比吨氨可节约蒸汽400-700kg。年可节约蒸汽48000—84000吨,节煤6000-10500吨,节约资金326—588万元人民币,将减少冷却水用量约480-840×104吨/年。

 

2、环境效益

 

减少汽耗,直接减少了煤耗,同时减少了废气、废渣废水排放。

 

3、社会效益

 

有效降低能源消耗,缓解我国能源及水资源紧缺局面,缩小我国合成氨技术与世界水平的差距,提高我国以煤为燃料合成氨厂的国际竞争力。

 

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