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摘要:本文分析了在炼焦生产中,采用两种方式进行余热回收利用,驱动溴化锂吸收式热水型制冷机组制取低温水,达到节能降耗目的的具体应用。一种是在煤气净化工序中,利用初冷器上段的高温循环水,冬季作为暖气用水,给厂区供暖,夏季作为热水型制冷机的动力源,循环使用,另一种是利用脱硫脱硝装置的余热锅炉产生的蒸汽,引入水罐,与水换热后,生成热水,供热水型制冷机使用,充分利用余热资源,减少蒸汽的消耗,同时获得温度更低的低温水。
关键词:余热回收;溴化锂制冷机;节能降耗
1、引言
余热是在能源利用设备中没有被利用的能源,通过一定的技术手段,对余热进行回收利用,是企业提高经济性,降低生产成本的一条重要途径。
初冷器是在煤气净化系统中,煤气与循环水进行间接换热的装置,煤气初冷器一般分为三段,一段、二段均使用循环水降温,循环水再通过冷却塔降温后循环使用,三段采用低温水降温,低温水再通过制冷机降温后循环使用。
随着环保要求的越来越严格,公司安装了焦炉烟气脱硫脱硝装置,烟气在降温的过程中,通过余热锅炉产生蒸汽供厂区使用。
热驱动的溴化锂吸收式制冷机分为直燃型、蒸汽型、热水型等,是以热源为驱动力,利用真空状态下纯水的沸点变低,从而将水作为制冷剂,制取低温水的设备。
2、改造前运行情况
2.1 热量情况
在初冷器一段,循环水与80-85℃的煤气换热后,温度能达到65-75℃。这部分循环水如果与二段的循环水混合,也并入冷却塔降温至32℃,会极大地增加冷却塔的运行负荷,夏季生产时,循环水温度很难达到指标要求,同时大量热能被浪费。循环水温度高,进一步造成初冷器三段负荷高,低温水的回水温度高,制冷机降温后也很难达到指标要求(<16℃),最终煤气温度降低困难,造成焦油、粗苯的回收率降低。经测算,初冷器一段的循环水流量约为900m?/h,完全能够作为一台热水型溴化锂吸收式制冷机的热源。
脱硫脱硝余热锅炉装置产生的蒸汽约0.6MPa,温度165℃,这部分蒸汽受烟气温度影响压力不稳定,通过通入热水罐,产生70-75℃的热水,然后通过供水泵,将热水供热水型制冷机循环使用。
2.2 溴化锂吸收式制冷机情况
原有3台蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组,每台制冷机的蒸汽消耗量为5760kg/h。
3、 改造方案及实施过程
对现有初冷器进行改造,增加热水槽和热水泵,将其中一台蒸汽型制冷机改造为热水型,通过管道将初冷器一段的循环热水引入制冷机,通过热水泵进行循环使用。同时安装切换阀门和管道,冬季将热水用于暖气取暖。
安装DN=4m,H=5m 的水罐,将脱硫脱硝余热锅炉产生的蒸汽从顶部引入水罐,在水罐底部加装热水泵,利用热水泵,循环使用水罐中的热水作为制冷机的动力源。
将两台蒸汽型制冷机改造为热水型制冷机。
改造实施后制冷机的工艺参数。
实施后循环水和低温水温度变化。
从图1、图2可以看出,以夏季制冷机开启时的生产为例,改造前后循环水温度基本能降低1-2℃,低温水温度基本能降低1-3℃。改造前低温水温度17-19℃,基本不能完成生产任务,改造后低温水一直稳定在16℃,同时也确保了煤气净化系统生产的稳定。
4、效益分析
(1)每台制冷机节约蒸汽5760kg/h,以制冷機年运行180d计算,可节约蒸汽24883.2t/台制冷机,以蒸汽价格100元/t计算,年可节约248.83万元/台制冷机。
(2)净化工序经改造后,煤气温度降低,化产品收率增加,年产焦炭110万吨炼焦系统计算,增产1585吨焦油,550吨苯,预计创效427万元。
(3)新引进两台热水型溴化锂制冷机,初冷器增加热水泵改造,增加水罐、水泵改造,成本约300万元。
5、结语
本技术的应用,投入较少,在降低循环水温度、提高化产品收率的同时,降低运行成本的效果显著,具有很好的推广和应用价值。
6、参考文献
[1]胡学耕,许万国,王康进.溴化锂制冷机在焦化的应用[J] 安徽冶金科技职业学院学报,2014,24,117-118.
[2]鲁帅,李鹏举,牛鑫等.循环氨水余热回收制冷水在焦化行业的应用研究,能源与环保[J] 2018,40(7),163-165.
[3]王波.溴化锂制冷技术在焦化行业应用探讨.中国资源综合利用[J] 2017,135(11),122-124.
作者简介:靳倩倩(1986-)女,河北省衡水市人,硕士学位,工程师,化学工程与工艺方向。E-mail jinqq1986@163.com
关键词:余热回收;溴化锂制冷机;节能降耗
1、引言
余热是在能源利用设备中没有被利用的能源,通过一定的技术手段,对余热进行回收利用,是企业提高经济性,降低生产成本的一条重要途径。
初冷器是在煤气净化系统中,煤气与循环水进行间接换热的装置,煤气初冷器一般分为三段,一段、二段均使用循环水降温,循环水再通过冷却塔降温后循环使用,三段采用低温水降温,低温水再通过制冷机降温后循环使用。
随着环保要求的越来越严格,公司安装了焦炉烟气脱硫脱硝装置,烟气在降温的过程中,通过余热锅炉产生蒸汽供厂区使用。
热驱动的溴化锂吸收式制冷机分为直燃型、蒸汽型、热水型等,是以热源为驱动力,利用真空状态下纯水的沸点变低,从而将水作为制冷剂,制取低温水的设备。
2、改造前运行情况
2.1 热量情况
在初冷器一段,循环水与80-85℃的煤气换热后,温度能达到65-75℃。这部分循环水如果与二段的循环水混合,也并入冷却塔降温至32℃,会极大地增加冷却塔的运行负荷,夏季生产时,循环水温度很难达到指标要求,同时大量热能被浪费。循环水温度高,进一步造成初冷器三段负荷高,低温水的回水温度高,制冷机降温后也很难达到指标要求(<16℃),最终煤气温度降低困难,造成焦油、粗苯的回收率降低。经测算,初冷器一段的循环水流量约为900m?/h,完全能够作为一台热水型溴化锂吸收式制冷机的热源。
脱硫脱硝余热锅炉装置产生的蒸汽约0.6MPa,温度165℃,这部分蒸汽受烟气温度影响压力不稳定,通过通入热水罐,产生70-75℃的热水,然后通过供水泵,将热水供热水型制冷机循环使用。
2.2 溴化锂吸收式制冷机情况
原有3台蒸汽型溴化锂吸收式制冷机组,每台制冷机的蒸汽消耗量为5760kg/h。
3、 改造方案及实施过程
对现有初冷器进行改造,增加热水槽和热水泵,将其中一台蒸汽型制冷机改造为热水型,通过管道将初冷器一段的循环热水引入制冷机,通过热水泵进行循环使用。同时安装切换阀门和管道,冬季将热水用于暖气取暖。
安装DN=4m,H=5m 的水罐,将脱硫脱硝余热锅炉产生的蒸汽从顶部引入水罐,在水罐底部加装热水泵,利用热水泵,循环使用水罐中的热水作为制冷机的动力源。
将两台蒸汽型制冷机改造为热水型制冷机。
改造实施后制冷机的工艺参数。
实施后循环水和低温水温度变化。
从图1、图2可以看出,以夏季制冷机开启时的生产为例,改造前后循环水温度基本能降低1-2℃,低温水温度基本能降低1-3℃。改造前低温水温度17-19℃,基本不能完成生产任务,改造后低温水一直稳定在16℃,同时也确保了煤气净化系统生产的稳定。
4、效益分析
(1)每台制冷机节约蒸汽5760kg/h,以制冷機年运行180d计算,可节约蒸汽24883.2t/台制冷机,以蒸汽价格100元/t计算,年可节约248.83万元/台制冷机。
(2)净化工序经改造后,煤气温度降低,化产品收率增加,年产焦炭110万吨炼焦系统计算,增产1585吨焦油,550吨苯,预计创效427万元。
(3)新引进两台热水型溴化锂制冷机,初冷器增加热水泵改造,增加水罐、水泵改造,成本约300万元。
5、结语
本技术的应用,投入较少,在降低循环水温度、提高化产品收率的同时,降低运行成本的效果显著,具有很好的推广和应用价值。
6、参考文献
[1]胡学耕,许万国,王康进.溴化锂制冷机在焦化的应用[J] 安徽冶金科技职业学院学报,2014,24,117-118.
[2]鲁帅,李鹏举,牛鑫等.循环氨水余热回收制冷水在焦化行业的应用研究,能源与环保[J] 2018,40(7),163-165.
[3]王波.溴化锂制冷技术在焦化行业应用探讨.中国资源综合利用[J] 2017,135(11),122-124.
作者简介:靳倩倩(1986-)女,河北省衡水市人,硕士学位,工程师,化学工程与工艺方向。E-mail jinqq1986@163.com