蒸汽系统再平衡及低位热能回收

江　超，乔　洁，马　辉

(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡　453731)



蒸汽系统再平衡及低位热能回收

江超，乔洁，马辉

(河南心连心化肥有限公司，河南 新乡453731)

介绍了河南心连心化肥有限公司蒸汽系统及低位热能回收相关改造，通过利用尿素副产0.39 MPa蒸汽代替部分0.5 MPa蒸汽，实现了蒸汽系统再平衡，通过增加疏水扩容器及低位水箱，将压力在2.5 MPa以上蒸汽管线各疏水引至疏水扩容器，闪蒸得到0.5 MPa蒸汽，凝液排入低位水箱，将压力在2.5 MPa以下蒸汽管线疏水直接引至低位水箱，凝液经疏水泵加压后送至除氧器作为系统补水，有效地回收了低位热能。

蒸汽系统；低位水箱；低位热能；节能降耗

余热资源主要集中在低位热能，余热资源回收率低，低温热资源分布也比较分散，回收这部分热能并加以利用是具有一定经济价值的。

河南心连心化肥有限公司(以下简称公司)45·80原料结构调整项目，采用先进的洁净煤气化技术，包括6.5 MPa多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术、中压宽温耐硫变换、低温甲醇洗、液氮洗、中压氨合成、改良的CO2汽提尿素生产工艺等。工艺流程先进、自动化程度高、原料消耗低、能耗低，合成氨产量已达到50万t/a，尿素产量达到100万t/a，为了节能降耗对系统进行了较多的技术改造，有效支撑了公司的低成本战略。

1　系统存在问题

1.1蒸汽系统

原料结构调整项目共有两套尿素生产系统，满负荷运行时，两套尿素系统共副产0.39 MPa蒸汽约20 t/h，系统原流程是将副产的0.39 MPa蒸汽送至三分厂造气岗位生产半水煤气，作为合成氨原料气，实际利用效果较差，存在放空现象。

1.2低位热能

水汽车间双减岗位现场有各种高低压蒸汽管道疏水管道约有90根左右，由于阀门内漏等原因外排汽水混合物总量达20 t/h(含蒸汽5～6 t)，直接排入疏水沟送至凝液回收水地槽,然后通过自吸泵将凝液送至循环水回收管道作为循环水补水，蒸汽管道疏水排至地沟后，未凝结的蒸汽大量外逸，给现场操作带来诸多不便，同时也造成资源浪费。

针对上述情况，公司技术人员通过对现场进行全面排查，发现可以用尿素系统副产的0.39 MPa蒸汽取代合成溴化锂机组、尿素溴化锂机组、暖通溴化锂机组及岗位伴热使用的0.5 MPa蒸汽；同时通过增加相应的回收装置用以回收蒸汽管道疏水外排凝液作为系统补水，通过增加扩容器回收利用部分低压蒸汽，并送入低压蒸汽管网，供相应用户使用。

2　改造方案

2.1蒸汽系统改造

在系统原0.5 MPa蒸汽管网上增加切断阀，通过增加近路，将0.5 MPa蒸汽管线与尿素系统副产的0.39 MPa蒸汽管线连通，并利用原0.5 MPa蒸汽管线将尿素系统副产的0.39 MPa蒸汽送至合成溴化锂岗位、暖通岗位及气化岗位，分别作为合成溴化锂岗位、暖通溴岗位制冷热源及气化岗位的伴热蒸汽，改造流程如图1所示。

用尿素系统副产的0.39 MPa蒸汽替代原暖通溴化锂及热交换站、合成溴化锂机组、气化伴热蒸汽用0.5 MPa蒸汽，暖通溴冷机组可节约0.5 MPa蒸汽1.5 t/h；气化单元伴热系统，节约蒸汽约3 t/h；合成溴化锂机组节约0.5 MPa蒸汽约5 t/h，既避免了0.39 MPa蒸汽的放空浪费，同时又有效地降低了0.5 MPa蒸汽消耗，达到了资源的合理利用，实现节能降耗。

图1　蒸汽系统改造

2.2蒸汽管道疏水回收

为了回收双减岗位现场大量的蒸汽管道疏水，减少低位热能浪费，在双减岗位现场增加一套回收装置，用以回收凝结水及闪蒸蒸汽，回收流程如下：

将压力等级在2.5 MPa以上蒸汽管道的疏水集中后引入到一个5 m3的扩容器内进行汽水分离，将闪蒸出来的压力约0.5 MPa蒸汽送至系统蒸汽管网，凝结水通过自动疏水器送至低位水箱；同时从2.5 MPa疏水总管引出一支路至低位水箱，待疏水扩容器检修时将疏水通过低位水箱进行回收。

将压力在2.5 MPa以下的各部分疏水集中后，直接引入低位水箱，低位水箱排汽管道上连接一台15 m2的管壳式换热器，利用系统循环水将排汽进行换热冷却，进行冷凝液回收。低位水箱配置两台流量为20 m3/h的疏水泵，一开一备，将回收的凝液加压后送至热回收岗位除氧器中，作为系统补水使用。改造流程如图2所示。

图2　蒸汽管道疏水回收

通过增加低位水箱，双减岗位各蒸汽管道的疏水可以有效地回收利用，每小时可回收压力0.5 MPa的低压蒸汽6 t左右，回收冷凝液约15 t。在低位水箱装置投运后，产生明显的经济效益，成功实现了对各疏水漏汽及凝液的回收利用，降低了公司的生产成本，并取得了一定的环保效应。

3　经济效益

单套合成溴化锂机组消耗0.5 MPa蒸汽5 t/h左右，合成溴化锂岗位共有三套溴化锂机组，两开一备，年运行时间约7 200 h，则每年可节约0.5 MPa蒸汽量约为7.2万t。暖通溴化锂及热交换站用0.5 MPa蒸汽1.5 t/h左右，年运行时间约6个月，则每年可节约0.5 MPa蒸汽量约为0.54万t；气化系统伴热用蒸汽，每小时用量3 t左右，年投运时间约3个月，则每年可节约0.5 MPa蒸汽量约为0.65万t；0.5 MPa蒸汽价格按50元/t计算，则每年可节约0.5 MPa蒸汽折合约400余万元。

4　结论

通过技术改造，实现了蒸汽资源的再平衡，通过对蒸汽管道的疏水进行回收，将凝液作为系统补水使用，同时回收了部分0.5 MPa蒸汽，实现了资源的合理利用，从而有效地降低了生产成本，为公司创造了一定的经济效益，同时在同行业中有一定的借鉴作用。

2016-07-21

江超(1985-)，男，助理工程师，从事合成氨工艺的研究与设计工作，电话：18790501551。

TQ056.2

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1003-3467(2016)10-0037-02