蒸發(fā)及片堿生產(chǎn)中余熱的回收利用

李玉良

（冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司，河北邢臺(tái)054000）

蒸發(fā)及片堿生產(chǎn)中余熱的回收利用

李玉良

（冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司，河北邢臺(tái)054000）

利用蒸汽冷凝水余熱使溴化鋰制冷機(jī)生產(chǎn)低溫水，低溫水又用于改善片堿機(jī)操作，制冷機(jī)利用后的蒸汽冷凝水代替純水使用，從而達(dá)到回收利用低溫余熱、減輕熱污染、同時(shí)改善生產(chǎn)操作、節(jié)約純水的良好效果。

蒸汽冷凝水；低溫余熱；溴化鋰制冷機(jī)；純水

冀中能源邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司金牛鉀堿分公司采用離子膜電解工藝生產(chǎn)氫氧化鉀，其生產(chǎn)能力居全國前列。由電解槽出來的成品30%氫氧化鉀進(jìn)入蒸發(fā)、制片工序，生產(chǎn)出48%氫氧化鉀液堿和90%氫氧化鉀片堿，作為商品出售。

在蒸發(fā)制片生產(chǎn)過程中需要用大量蒸汽作為蒸發(fā)器的熱源，使氫氧化鉀液堿中的水分不斷蒸發(fā)以提高氫氧化鉀液堿的濃度。這些加熱蒸汽在經(jīng)過蒸發(fā)器后產(chǎn)生大量冷凝水，冷凝水的溫度一般可以達(dá)到110℃以上，蒸汽冷凝水經(jīng)過換熱器被公用循環(huán)水冷卻之后進(jìn)入原水池，用來補(bǔ)充生產(chǎn)工藝水供各工序使用。這種做法有以下2點(diǎn)不足：（1）蒸汽冷凝水非常純凈，其品質(zhì)完全可以和脫鹽水媲美，其電導(dǎo)、pH值等完全符合純水的指標(biāo)，可代替純水使用，若排入原水池即是浪費(fèi)；（2）蒸汽冷凝水中的熱能白白浪費(fèi)，還要消耗公用循環(huán)水，增加了能耗。

該公司用溫度約110℃的蒸汽冷凝水帶動(dòng)溴化鋰熱水型冷水機(jī)組，產(chǎn)生的低溫水去間接冷卻片堿機(jī)，可降低片堿機(jī)工作溫度，提高片堿產(chǎn)量，改善現(xiàn)場操作環(huán)境。同時(shí)，經(jīng)過溴化鋰機(jī)組的蒸汽冷凝水溫度降至約60℃，直接進(jìn)入純水罐作為純水使用，節(jié)約了公用冷卻循環(huán)水和純水。

1 熱水型溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組工作原理

溴化鋰吸收式制冷機(jī)的工作原理是，冷水在蒸發(fā)器內(nèi)被來自冷凝器減壓節(jié)流后的低溫冷劑水冷卻，冷劑水自身吸收冷水熱量后蒸發(fā)，成為冷劑蒸汽，進(jìn)入吸收器內(nèi)被濃溶液吸收，濃溶液變成稀溶液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往熱交換器、熱回收器后溫度升高，最后進(jìn)入再生器加熱，成為最終濃溶液。濃溶液流經(jīng)熱交換器，溫度被降低，進(jìn)入吸收器，滴淋在冷卻水管上，吸收來自蒸發(fā)器的冷劑蒸汽，成為稀溶液。另一方面，在再生器內(nèi)，外部高溫水加熱溴化鋰溶液后產(chǎn)生的水蒸氣進(jìn)入冷凝器被冷卻，經(jīng)減壓節(jié)流，變成低溫冷劑水進(jìn)入蒸發(fā)器，滴淋在冷水管上，冷卻進(jìn)入蒸發(fā)器的冷水。該系統(tǒng)由再生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、熱交換器、溶液泵及熱回收器組成，并依靠熱源水、冷水的串聯(lián)將這2組系統(tǒng)結(jié)合在一起。通過對高溫側(cè)、低溫側(cè)溶液循環(huán)量的最佳分配，實(shí)現(xiàn)溫度、壓力、濃度等參數(shù)在2個(gè)循環(huán)之間的優(yōu)化配置，并最大限度地利用熱水源的熱量，使熱水溫度可降到60℃。以上循環(huán)如此反復(fù)進(jìn)行，最終達(dá)到制取低溫冷水的目的。

溴化鋰吸收式制冷機(jī)以水為制冷劑，溴化鋰水溶液為吸收劑，制取0℃以上的低溫水。

2 蒸汽冷凝水熱能利用及設(shè)備選型

蒸發(fā)片堿工序的帶有壓力的蒸汽冷凝水平均流量為6.4 t/h，溫度110℃。該公司選用樂星（LS）空調(diào)系統(tǒng)有限公司的LWM—022EH型高溫?zé)崴弯寤嚴(yán)渌畽C(jī)組。機(jī)組主要包括3套水路系統(tǒng)，即熱水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和冷水（低溫水）系統(tǒng)。熱水送至溴化鋰機(jī)組，經(jīng)過換熱，對溴化鋰溶液加熱后，熱水溫度降低，去純水罐代替部分純水使用；冷卻水來自公用循環(huán)冷卻水；低溫水經(jīng)低溫水泵從低溫水罐送至溴化鋰機(jī)組進(jìn)行冷卻，冷卻后的低溫水送往片堿機(jī)冷卻水換熱器，再回到低溫水罐循環(huán)使用，達(dá)到了利用蒸汽冷凝水余熱的目的。高溫?zé)崴弯寤嚴(yán)渌畽C(jī)組水路系統(tǒng)示意圖見圖1。

3 樂星LWM—022EH型高溫?zé)崴弯寤嚴(yán)渌畽C(jī)組制冷原理

該機(jī)組主體由蒸發(fā)器及吸收器組成的下筒體、冷凝器及發(fā)生器組成的上筒體、溶液交換器、溶液泵、冷劑泵、抽氣系統(tǒng)等組成。制冷機(jī)工作時(shí)，主體處于真空狀態(tài)。蒸發(fā)器、冷凝器里的低溫冷劑水吸收來自用戶的冷媒水的熱量，使冷媒水溫度降低，同時(shí)冷劑水蒸發(fā)成冷劑蒸氣。在吸收器內(nèi)，溴化鋰濃溶液吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷劑蒸氣后變成稀溶液。稀溶液通過溶液泵，經(jīng)過溶液熱交換器加熱升溫后，最后送至發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行加熱。在發(fā)生器內(nèi)，稀溶液通過高溫?zé)崴募訜幔蔀楦邷貪馊芤海瑫r(shí)產(chǎn)生大量的高溫冷劑蒸氣。濃溶液經(jīng)溶液熱交換器與吸收器來的稀溶液換熱后進(jìn)入吸收器。同時(shí)，產(chǎn)生的冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器內(nèi)被冷卻，成為低溫冷劑水。冷劑水經(jīng)降壓節(jié)流后進(jìn)入發(fā)生器，如此完成一個(gè)制冷循環(huán)。溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組制冷原理示意圖見圖2。

4 溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組運(yùn)行中的注意事項(xiàng)

（1）要確保低溫水泵正常運(yùn)行。為了保護(hù)機(jī)組，低溫水泵與機(jī)組設(shè)有連鎖。若低溫水泵停，則制冷機(jī)組也隨之停運(yùn)。所以，要加強(qiáng)低溫水泵的保養(yǎng)、定期切換，特別是在冬季，要防止機(jī)組停運(yùn)后凍壞水管路。

（2）定期給機(jī)組抽真空，確保機(jī)組主體的真空度。加強(qiáng)真空泵的養(yǎng)護(hù)，定期換專用油，特別是冬季，要防止油路凍結(jié)。

（3）在冬季運(yùn)行時(shí)，要保證公用循環(huán)水溫度不低于19℃，否則機(jī)組將停運(yùn)。若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，可能凍壞水管路，應(yīng)加強(qiáng)巡檢。若冬季停運(yùn)時(shí)間較長，應(yīng)放凈機(jī)組內(nèi)的水。

（4）要保證有充足的熱水流入機(jī)組，發(fā)生器溫度應(yīng)保持在60℃以上，使機(jī)組處于良好的工作狀態(tài)。

5 應(yīng)用效果

溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組自2009年9月投入使用以來運(yùn)行良好，產(chǎn)生的低溫水供片堿機(jī)冷卻降溫使用，可使進(jìn)入片堿機(jī)轉(zhuǎn)鼓的水溫降低3~5℃，減輕了刮刀的磨損，延長了刮刀的使用時(shí)間，提高了片堿的產(chǎn)量。同時(shí)，經(jīng)過溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組的蒸汽冷凝水進(jìn)入純水罐代替純水使用，每年可節(jié)約純水約5萬t；低溫余熱的回收利用提高了能源的利用率，減輕了熱污染。

Recycleand utilization of used heat in evaporation and flake caustic production

LIYu-liang
(TaurasPotash Company,JZEGXingtaiMining Group Co.,Ltd.,Xingtai054000,China)

The low temperaturewater of lithium bromide refrigeratingmachine,which was produced by used heat of evaporation condenstate water,was reutilized for improving the operation of flake caustic machine. Theevaporation condenstatewaterafterused by refrigeratingmachinewasused instead ofaqua pura.The low temperature used heat was reutilized,and heat pollution was reduced.As while,the improvement of production operation and aqua pura savingwere realized.

evaporation condenstate water;low temperature used heat;lithium bromide refrigerating machine;aqua pura

book=32,ebook=162

TK11+5

B

1009－1785(2010)08－0032-02

2010-04-23