高壓鍋爐定排乏汽余熱回收研究

房曉權

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

中海石油華鶴煤化有限公司建有設計年產30萬t合成氨、52萬t大顆粒尿素裝置，2015年建成投產，鍋爐采用上海鍋爐廠循環流化床鍋爐，煤氣化采用GE水煤漿氣化工藝，合成氨采用丹麥托普索工藝，尿素采用荷蘭Stamicarbon尿素2000+工藝。循環流化床鍋爐為所有工藝裝置提供高壓蒸汽、中壓蒸汽。

1 研究背景

3臺170t/h的循環流化床鍋爐，單臺鍋爐設計排污量1.7t/h，汽包排污水進入連排擴容器內擴容閃蒸（0.7MPa），閃蒸汽進入除氧器，高溫水（170℃）進入定排擴容器進行二次閃蒸，閃蒸后蒸汽放空（0.2MPa），高溫水（127℃）排放至雨水管網系統。乏汽雖然壓力低，但其凝結為水時可放出大量的汽化潛熱，直接放空造成了能量浪費、水資源浪費。

2 改造方案

采用噴射式乏汽回收裝置來抽吸定排擴容器的閃蒸汽，從脫鹽水管引一支管接入噴射式乏汽回收裝置，將定排擴容器的排汽抽吸到噴射式乏汽回收裝置中，與除鹽水再混合換熱，乏汽全部凝結變為凝結水與被加熱了的噴射水一起再送入疏水箱，再用疏水泵將其送入除氧器。在定排擴容器氣相出口管線進行改造，一路在三通后加閥門，當噴射器檢修時，打開閥門對空排放；另一路去噴射器入口，通過脫鹽水抽吸控制擴容器壓力維持0.2MPa，如圖1所示。

圖1 改造后流程圖

3 改造后解決的問題

此方案利用了原有的疏水箱和疏水泵，且改造部分相對集中，大大減少了施工工程量與改造材料，降低了初期投資，由于設備少系統簡單，也降低了運行和維護費用。

（1）通過改造，解決因乏汽大量放空，對生產區域的噪音污染和周圍環境污染，尤其是冬季，水汽較大，造成大量結冰。

（2）減少脫鹽水消耗、蒸汽浪費，除氧器蒸汽消耗降低，節約運行成本。

4 風險評估

針對定排、連排工藝流程的改變，對改造后工藝流程、工藝參數、裝置安全等各個方面造成的影響和損失分析如下。

（1）對于定排、連排系統，乏汽回收裝置的設計根據定排擴容器運行參數設計，能保證定排擴容器穩定運行。

（2）除氧器操作溫度在130℃，乏汽回收采用脫鹽水驅動（20℃），乏汽溫度130℃，混合液溫度可達90℃，從而減少除氧器低壓蒸汽投入，對除氧器系統無影響。

（3）噴射器吸入端與排出端都有切斷閥，與原流程互備，噴射器故障、管線出現漏點，可切出系統，對整個系統運行無影響。

（4）疏水泵設計功率22kW，流量50m3/h，根據熱平衡方程計算得出脫鹽水量為12t/h，滿足疏水泵正常運行。

5 經濟性分析

（1）間接效益。項目改造后，定排擴容器再無蒸汽排放，無排汽噪音產生，改善了廠容廠貌，減少了排放出的蒸汽對周邊設備的腐蝕，同時，由于節能而減少了能源的消耗。

（2）直接效益。按照運行8000h，可回收0.2MPa乏汽1.5t，乏汽折合燃料煤為1826t；回收凝結水1.5t,預計可實現經濟效益94.6萬元。

乏汽焓值650kcal/kg（1Kcal=4.184kJ），高壓蒸汽焓值3475kJ/kg，噸蒸汽耗燃料煤0.175，年運行時間8000h，鍋爐效率90%。

乏汽折合燃料煤=650×4.184×1.5×8000×0.175/0.9/3475=1826t。

表1 經濟效益估算

6 節能量估算

乏汽折合燃料煤消耗1800t，折標系數0.591（燃料煤發熱量4137kcal/kg）。

節能量=燃料煤消耗量×折標系數=1800×0.591=1063.8t標準煤。

7 結語

通過對定排擴容器排汽進行回收再利用，加熱除鹽水的同時，回收凝結水，提高全廠熱效率。實現乏汽余熱利用，技術可行，效益可觀，無運行風險。