分級使用不同品位蒸汽，高效回收蒸汽凝結水

李巖松，李祖瑜

（1.大化集團大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308；2.大連大化工程設計有限公司，遼寧大連 116033）

分級使用不同品位蒸汽，高效回收蒸汽凝結水

李巖松1，李祖瑜2

（1.大化集團大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308；2.大連大化工程設計有限公司，遼寧大連 116033）

介紹了我公司蒸汽系統和高溫熱水系統的工藝流程，對凝結水用于干銨空氣預熱進行計算分析；分級使用不同品位蒸汽，充分回收蒸汽凝結水中的熱能，可以節約大量蒸汽。

蒸汽；凝結水；品位；利用；高效

蒸汽是純堿行業的主要能源之一，其當量的大小直接關乎產品成本的高低。為了提高我公司蒸汽管網的能源利用水平，降低產品成本、節能降耗，我公司利用此次搬遷改造的機會，從設計、施工到運行管理各個環節都嚴格執行國家有關標準和技術規范。對于搬遷后新建的蒸汽管網，一開始就從設計上周全考慮，使管網有最佳的能源利用率。首先，從保溫環節減少管網的熱損失，保證保溫性能不退化；其次，在運行管理中，杜絕水、汽泄漏；最后，建立高效的回收蒸汽凝結水系統。由于我公司的蒸汽冷凝水壓力在2kg以上，在綜合考慮實際工況和回收后凝結水的品質，我們采用了閉式余壓回水方式來回收蒸汽凝結水。

1 蒸汽系統和高溫熱水系統工藝流程

我公司使用的蒸汽主要由合成氨廠輸送來的3.2MPa飽和蒸汽，由熱電廠輸送來的4.2MPa和0.89MPa的過熱蒸汽。0.89MPa蒸汽除用于蒸汽煅燒爐暖爐以外，部分減壓為0.4MPa蒸汽使用。4.2MPa蒸汽首先要經過減溫減壓器降至3.2 MPa，然后與合成氨廠輸送的3.2MPa飽和蒸汽匯合，用于煅燒工序的輕灰煅燒爐和重灰流化床。用后的蒸汽凝結水收集于一次閃發器并閃發出1.4MPa的低壓二次蒸汽，與3.2MPa飽和蒸汽減壓而成的1.4MPa蒸汽合并后用于氯化銨工序的干銨爐。1.4MPa的蒸汽凝結水再次閃發為0.4 MPa的低壓蒸汽，不足部分由1.4MPa蒸汽減壓而成的0.4MPa蒸汽和0.89MPa蒸汽減壓而來的0.4MPa補充，用于淡液蒸餾、母液加熱和各處的設備、管線的伴熱。見圖1。

圖1 蒸汽系統流程圖

各級閃發后所得的凝結水約150℃，再集中送至專設的干銨爐空氣加熱器的空氣預熱段，用以給鼓風機輸送的空氣預熱。降溫后的這部分熱水一部分引入鹽水工序的二次鹽水加熱器，用來在冬季給二次鹽水加熱；另一部分送往煅燒工序，用作補充用水，如重灰母液循環槽、化堿槽、洗水槽、減溫減壓水箱等處。剩余時則送往熱電廠使用。這樣蒸汽的熱能幾乎全部被利用，除了煅燒工序使用的是新鮮的蒸汽，其余全部是閃發蒸汽和凝結水的熱能，做到按質使用、多級利用。見圖2 。

圖2 凝結水系統流程圖

2 回收凝結水的效益

以純堿75t／h的負荷計，經過計算和查定，產生的蒸汽凝結水如表1。

表1 蒸汽凝結水回收量查定 單位：t／h

圖3 干銨爐空氣預熱段示意圖

為了合理、有效的利用好蒸汽凝結水的熱能，我公司在這次搬遷改造的設計中，增加了干銨爐的空氣預熱段，見圖3。將鼓風機輸送的冷空氣用蒸汽凝結水預熱，有效的利用了蒸汽凝結水的熱能，降溫后的凝結水的溫度大約可在85℃左右，除在平時送往煅燒工序做補充水外，在冬季送鹽水工序為二次鹽水加熱，來保證二次鹽水的溫度。

經過查定高溫熱水在干銨爐空氣預熱器的進出口的溫差為30℃。空氣在預熱器進出口的溫差為155℃。

Q1——高溫熱水釋放的熱量；

Q2——空氣升溫后吸收的熱量；

c1——高溫熱水的比熱；

c2——空氣的比熱；

m1——高溫熱水的質量；

m2——空氣的質量；

△T1——高溫熱水降溫前后的溫差；

△T2——空氣預熱前后的溫差；

m——1.4MPa蒸汽的質量；

Q——可節約的1.4MPa蒸汽的熱量；

r——1.4MPa蒸汽（205℃時）的潛熱1 951.3 kJ／kg。

1）空氣預熱所需的熱量：

2）高溫熱水釋放的能量

3）節約1.4MPa蒸汽量：

由于1.4MPa蒸汽全部由進3.2MPa蒸汽減壓而來，故可節約3.2MPa蒸汽近似為8t／h。3.2 MPa蒸汽以150元／t計，年節約價值：8t／h×150元／t×8 000h＝960萬元／年。

注：由于高溫凝結水的顯熱變化不大，本文未予考慮。

相對于搬遷改造前的高溫熱水（蒸汽凝結水）直接送往電廠而言，搬遷改造后的這種按質用能、多級利用的工藝流程更加科學、合理，大大的節約了成本。

TQ 114.162

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1005－8370（2012）05－21－02

2012－02－06