蒸汽管网的综合优化利用

<正>1蒸汽压差能量发电技术的应用1.1中压蒸汽综合利用目前,河南心连心化肥有限公司(以下简称心连心公司)中压蒸汽的用户主要为变换、蒸氨和尿素水解系统,合成废热锅炉所产蒸汽供给变换和尿素水解系统,低压甲醇装置所产蒸汽供给蒸氨系统。低压甲醇装置所产的2.3 MPa低品位蒸汽不能满足3.0 MPa蒸汽管网的压力要求,一般,供给蒸氨系统之后多余的蒸汽通过减压送往1.3 MPa的蒸汽管网,浪费了2.3 MPa到1.1 MPa     

甲醇合成及精馏单元的能效优化

甲醇生产工艺普遍存在能耗、水耗过高的问题,对该工艺进行过程集成节能研究,具有重要的意义。以60万t/a煤制甲醇装置为背景,将处于上下游关系的甲醇合成及精馏单元作为一个系统考虑。利用夹点技术对该系统的用能现状和换热网络进行了分析,找出了违背夹点设计原则的不合理换热匹配。在此基础上,通过充分回收系统高温热源尤其是甲醇合成塔出塔合成气的能量,提出了2种现行换热网络的优化方案。方案1:节约低压蒸汽34.8%,节约脱盐水和循环冷却水21.1%,其中节约1.2 MPa低压蒸汽2 277.7 kW,节约0.3 MPa低压蒸汽20 544.4 kW;方案2:节约低压蒸汽30.8%,节约脱盐水和循环冷却水18.7%,其中节约1.2 MPa低压蒸汽6 027.0 kW,节约0.3 MPa低压蒸汽14 157.5 kW。当1.2 MPa与0.3 MPa低压蒸汽价格差距较大时,选择方案2较合理。     

化工园区低品位余能综合利用的研究与应用

结合化工园区整体以及各装置的特点,引入余能回收单元技术,对硝酸装置副产蒸汽、尿素装置和甲醇装置放空低压蒸汽、冷凝液余热、4.0 MPa蒸汽余能、循环水泵进行节能改造,回收利用其中的低品位余能,使园区装置整体的年运行成本降低近两千万元。     

合成氨-尿素装置低品位热能回收利用技改总结

新疆美丰化工有限公司100 kt/a合成氨(采用天然气+蒸汽加压两段转化工艺,氨合成上游系统主要设备均利旧)、180 kt/a尿素装置整体工艺水平较为先进,系统中高品位热能利用非常充分,但低品位热能基本上没有利用。经分析,其主要原因为大量低压蒸汽放空以及温度约90℃的合成氨工艺冷凝液和尿素蒸汽冷凝之热量没有回收利用,与此同时,公司生活办公区域冬季采暖又燃用1台燃气锅炉,消耗大量的天然气,造成能源利用不充分、不合理。2013年10月利用停车大修时机实施回收低品位热能用于生活办公供热采暖的技改后,实现了停运燃气锅炉、向兄弟单位供暖、多产尿素(因燃气锅炉停用而匀出了原料天然气)、回收低压蒸汽、减少循环水用量等多重目标,经济效益显著;但同时也指出,此低品位热能回收利用措施存在季节性限制,尚待探索更长期充分利用的方案。     

芳烃联合装置邻二甲苯塔低温热利用与优化

芳烃联合装置流程长,工艺复杂,能量消耗大,一直是炼厂的能耗大户。芳烃联合装置如果能将低温热回收利用,将对降本增效起到很大的促进作用。介绍了中海油惠州石化有限公司芳烃联合装置低温热利用的具体实践情况,通过对邻二甲苯塔塔顶流程进行优化改造,增设汽包,利用低温余热增产0.45 MPa蒸汽,输出低低压蒸汽管网,降低了装置能耗,同时也增加了装置效益。     

合成氨/尿素装置低品位蒸汽及冷凝液综合利用

以某合成氨、尿素工厂为例,分析了9.9 MPa、5.1 MPa、2.5 MPa、1.3 MPa不同等级蒸汽系统的平衡;对0.35 MPa低压蒸汽进行回收利用,主要分为3个方面:低压旋膜除氧器所用蒸汽压力全部改为0.35 MPa、硫酸钠蒸发结晶系统采用0.35 MPa低压蒸汽作热源、将部分循环水泵的驱动方式由电机驱动改为汽轮机驱动;介绍了不同压力等级的透平冷凝液、2.5 MPa和1.3 MPa蒸汽冷凝液、低压冷凝液的综合利用。通过优化改造,实现了能量的梯级利用。     

40kt/a硫磺回收装置节能降耗实践

介绍了中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化公司40kt/a硫磺回收装置节能降耗的生产实践。硫磺回收装置低负荷下自产低压蒸汽并入1.0MPa蒸汽管线,回收蒸汽6~8t/h。回收0.5MPa低压乏汽减压至0.35MPa蒸汽管线,回收蒸汽7~10t/h。用净化水代替急冷塔用除盐水、水封罐用除盐水,使用空冷减少循环水用量,实施胺液净化降低蒸汽消耗。硫磺回收装置节能降耗效果显著。     

生产装置余热在采暖中的应用

随着企业的不断发展壮大,生产系统及采暖供热规模随之扩大,供热能耗不断增加,集团公司通过增加换热器及回收装置改造,在保证生产装置正常运行的情况下,最大限度的回收生产装置余热,将生产装置低品位富余热量回收用于采暖系统,作为公司冬季采暖供热热源。实践证明,改造后运行稳定可靠,既解决了能源浪费、热污染的问题,又降低了供热能耗和循环冷却水负荷水,同时根据气温情况可延长供暖期,具有很好的经济效益、环境效益和社会效益。     

汽轮发电机组在磷酸生产节能中的应用

生产磷酸二铵的过程中,需要用低压饱和蒸汽将稀磷酸进行加热和浓缩,0.4～0.6 MPa(A)的过饱和蒸汽采用减温器和减压器调整到0.15～0.3 MPa(A)的饱和蒸汽,该过程存在能量浪费。采用专用于低品位蒸汽的低压差汽轮机能够有效回收利用该部分能量,并利用异步发电机将回收的能量用于发电,直接并入车间电网,降低厂区用电负荷。通过实际案例,全面阐述和分析汽轮发电机组在磷酸浓缩中的设计理念及注意事项。     

硝镁法浓硝酸装置冷凝液的节能改造总结

针对某22万t/a浓硝酸装置闪蒸罐冷凝液处理原设计存在的问题,进行了节能改造。原设计中闪蒸罐底部冷凝液直接对地沟排放,造成了大量的冷凝液物料消耗及能量损失,产品生产成本增加,影响了企业的经济效益;此外,现场运行中还存在闪蒸的低压蒸汽带液的问题,影响低压蒸汽管网其他用户。针对上述问题,对浓硝酸装置的蒸汽冷凝液实施了二次闪蒸回收的改造措施。二次闪蒸出来的低低压蒸汽送至低低压蒸汽回收装置,产生的冷凝液优先供应稀硝装置除氧器作为补水使用,多余部分送至除盐水岗位进行制水。改造后,稀硝装置脱盐水、低压蒸汽消耗明显下降,浓硝装置副产冷凝液量568 kg/t,实现了装置的节能降耗,降低了生产成本,年增加效益200多万元。     

炼油厂废热回收利用

针对江苏某炼油厂废热回收问题为研究方向,将硫回收车间需要降温的净化水进行热量回收,采用HTFS软件作为换热器计算的工具,设计换热器使用净化水加热原工艺设置用1.0 MPa蒸汽加热的原油,降温后的净化水可直接送至减压、加氢等装置回收利用,以实现原油加热、净化水降温且最终达到节能的目的。     

合理利用蒸汽冷凝液的低品位热量

中压蒸汽冷凝液闪蒸出低压蒸汽再利用 ,低压蒸汽冷凝液用于伴热和精馏塔热源 ,减少低压蒸汽冷凝器的循环水用量 ,达到节能节水的目的。     

聚酯装置酯化蒸气的综合利用

对聚酯装置酯化蒸气的热量进行了计算,讨论了聚酯装置酯化蒸气在供暖和制冷系统中的应用,对在生产过程中所出现的问题,如酯化蒸气发生量异常波动、热水温度偏高对装置的影响等进行了分析,提出了相应的解决办法。结果表明:通过装置改造,新增2台酯化蒸气换热器,与采暖水换热,由酯化蒸气换热器向供暖系统或溴化锂制冷机提供热水即可实现余热的回收利用;酯化蒸气综合利用的工艺流程简单,实施酯化蒸气供暖和制冷工艺后,聚酯酯化系统运行良好,2010年减少0.8 MPa蒸汽消牦21.3 kt,取得了明显的节能效果。     

焦化蒸氨废水余热回收利用新技术开发与应用

针对传统焦化蒸氨废水工艺余热未全面回收利用的问题,设计开发了蒸氨废水余热回收利用新技术。通过蒸汽、热水两用型制冷、采暖双工况吸收式热泵机组,可夏季回收蒸氨废水余热制取热水,作为制冷机驱动热源制取工艺冷却水,满足煤气净化回收系统冷却需要,冬季回收蒸氨废水余热并辅以蒸汽为热源生产取暖水,实现了蒸氨废水余热的综合利用,降低了工序能耗,具有较好的经济效益和社会效益。     

Site-wide low-grade heat recovery with a new cogeneration targeting method

One of the key performance indicators for designing site utility systems is cogeneration potential for the site. A new method has been developed to estimate cogeneration potential of site utility systems by a combination of bottom-up and top-down procedures, which allows systematic optimization of steam levels in the design of site utility configurations. A case study is used to illustrate the usefulness of the new cogeneration targeting method and benefits of optimizing steam levels for reducing the overall energy consumptions for the site. Techno-economic analysis has been carried out to improve heat recovery of low-grade waste heat in process industries, by addressing a wide range of low-grade heat recovery technologies, including heat pumping, organic Rankine cycles, energy recovery from exhaust gases, absorption refrigeration and boiler feed water heating. Simulation models have been built for the evaluation of site-wide impact associated with the introduction of each design option in industrial energy systems in the context of process integration. Integration of heat upgrading technologies within the total site has been demonstrated with a case study for the retrofit scenario.     

Performance analysis of integrated biomass gasification fuel cell (BGFC) and biomass gasification combined cycle (BGCC) systems

Biomass gasification processes are more commonly integrated to gas turbine based combined heat and power (CHP) generation systems. However, efficiency can be greatly enhanced by the use of more advanced power generation technology such as solid oxide fuel cells (SOFC). The key objective of this work is to develop systematic site-wide process integration strategies, based on detailed process simulation in Aspen Plus, in view to improve heat recovery including waste heat, energy efficiency and cleaner operation, of biomass gasification fuel cell (BGFC) systems. The BGFC system considers integration of the exhaust gas as a source of steam and unreacted fuel from the SOFC to the steam gasifier, utilising biomass volatilised gases and tars, which is separately carried out from the combustion of the remaining char of the biomass in the presence of depleted air from the SOFC. The high grade process heat is utilised into direct heating of the process streams, e.g. heating of the syngas feed to the SOFC after cooling, condensation and ultra-cleaning with the Rectisol^® process, using the hot product gas from the steam gasifier and heating of air to the SOFC using exhaust gas from the char combustor. The medium to low grade process heat is extracted into excess steam and hot water generation from the BGFC site. This study presents a comprehensive comparison of energetic and emission performances between BGFC and biomass gasification combined cycle (BGCC) systems, based on a 4th generation biomass waste resource, straws. The former integrated system provides as much as twice the power, than the latter. Furthermore, the performance of the integrated BGFC system is thoroughly analysed for a range of power generations, ～100–997 kW. Increasing power generation from a BGFC system decreases its power generation efficiency (69–63%), while increasing CHP generation efficiency (80–85%).     

蒸汽发生器在常减压装置中的应用

炼油装置对蒸汽的消耗是除了加热炉燃料油外的最大用能方式之一,炼油装置的低温余热利用是石化装置节能减排的主要工作思路,在常减压装置适当的工艺部位选择合适的热流作为热源,增加蒸汽发生器,再利用适当的低温余热提高换热终温,可替代原来的燃油蒸汽锅炉,节能减排效果显著,经济效益十分可观。     

基于分析的热法磷酸全热能回收技术模拟研究

工业节能是碳减排的首要措施,热法磷酸生产过程每燃烧1 t黄磷释放出的反应热高达26289 MJ,占黄磷总能耗的25%。本文应用Aspen Plus软件,基于有效能的分析方法,对热法磷酸生产过程不同的热能回收方式进行研究。结果表明：以现有热法磷酸热能回收工艺为基础,燃磷塔副产蒸汽压力由1.0 MPa提升至2.5 MPa,热量回收效率由46.29%提升至62.42%,系统的效率由26.22%提升至34.95%;进一步通过用水化塔循环酸加热进入燃磷塔的加压水,系统的热回收效率提升至87.08%,效率提升至46.59%,实现了热法磷酸热能的全回收利用。空气过剩系数的灵敏度分析表明,在保证黄磷充分氧化反应的前提下,适当降低空气过剩系数有利于热回收效率和效率的提升。     

采用地下水预热新风的热泵空调系统的适用性

传统地下水源热泵是直接利用地下水加热蒸发器,没有有效利用地下水低品位热能。为此,提出一种利用地下水预热新风的地源热泵空调系统,实现地下水低品位热能的梯级利用,即先利用地下水预热新风,再进入地下水源热泵机组二次利用,提高了地下水热能的利用率并显著节省机组能耗。分析新系统工作原理及供热空气处理方法,运用DeST软件对夏热冬冷和寒冷地区4个典型城市（武汉、常德、北京、郑州）的某学术交流中心在整个供暖季（120 d）的逐时热负荷进行模拟,并与传统地下水源热泵空调系统的供热特性及能耗进行比较。新系统能耗远远低于传统地下水源热泵空调系统并且适用于我国夏热冬冷地区和寒冷地区,节能率均超过50%,且夏热冬冷地区节能效果更好。     

内蒙古康乃尔防冻液项目汽轮机乏汽余热回收建议

建议实施技术改造,将汽轮机乏汽余热用于采暖水加热,可有效利用低位热能,从而实现节能降耗。