初冷器循環(huán)水余熱的回收利用

2014年第2期冶金動(dòng)力METALLURGICAL POWER初冷器循環(huán)水余熱的回收利用楊勇…2,張丕祥1,張瓊芳(1.云南煤業(yè)能源股份有限公司;2.昆明焦化制氣有限公司,云南昆明650211)【摘要】分析了煤氣冷凝鼓風(fēng)系統橫管初冷器生產(chǎn)現狀和煤氣凈化過(guò)程中所需冷卻水供給情況,結合熱源和用冷需求情況,對初冷器進(jìn)行適當改造,將初冷器上段高溫循環(huán)水作為溴化鋰吸收式熱水型制冷機組熱源,回收生產(chǎn)余熱,實(shí)現能源的二次開(kāi)發(fā)和利用,具有較好的經(jīng)濟效益和社會(huì )環(huán)保效益【關(guān)鍵詞】循環(huán)水余熱;回收;利用【中圖分類(lèi)號】TK018【文獻標識碼】B【文章編號】1006-6764(2014)02-0015-02Recovery of Waste Heat from the Circulating Water of Primary CoolerYANG Yong", ZhANG Pixiang, ZhANG Qiongfang( Yunnan Coal Energy Co, Ltd. 2. Kunming Coking Gas Co, Ltd, Kunming, Yunnan 650211, China[Abstract] The current production situation of the horizontal-pipe primary cooler in thegas condensate blast system and the state of cooling water supply for gas purification processwere analyzed. The primary cooler was transformed based on the actual condition of heatsource and cooling water demand. The high-temperature circulating water in the upper sectionof the primary cooler was used as the heat source of lithium bromide absorption chiller to reino production waste heat and realize secondary energy development and utilization, achiev-ing good economic, social and environmental effectI Key words waste heat in circulating water; recovery; utilization1前言固焦爐,A段冷鼓有兩段式橫管初冷器4臺,每臺總余熱是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,由各種換熱設備、換熱面積為2300m2,I段供低溫水,Ⅱ段供循環(huán)用能設備和化學(xué)反應設備中產(chǎn)生而未被利用的熱能水,煤氣冷卻量30400m3h;B段有3套初冷器,每資源,其數量十分可觀(guān),據統計,我國工業(yè)熱資源的臺總換熱面積為3225m2,其中I段供低溫水,Ⅱ段回收率僅達335%,有2乃3尚未利用。在煤氣初冷器供循環(huán)水段(實(shí)際包括兩段,實(shí)為三段型),煤氣冷卻的上段存在較高溫度的冷卻水,這部分冷卻循環(huán)水量30600m/h經(jīng)與80℃左右的煤氣換熱后,送往涼水架強制冷初冷器煤氣進(jìn)口溫度為80℃,要求出初冷器卻降溫后,又返回初冷器上段循環(huán)使用,既額外消耗煤氣溫度為23℃。煤氣與循環(huán)水在初冷器經(jīng)間接電力資源,且水蒸發(fā)損耗大,同時(shí)大量低品位熱源被換熱初冷后,一是使煤氣冷卻、焦油氣和水蒸汽冷白白浪費。采用熱水型溴化鋰吸收式制冷機組,將循凝,減少氣體體積從而減少輸送煤氣的動(dòng)力消耗,同環(huán)水余熱轉化成生產(chǎn)所需的低溫水,實(shí)現能源的二時(shí)使煤氣中的焦油和萘在低溫冷凝下來(lái),得到焦油次開(kāi)發(fā)和利用,不僅節約煤氣資源,而且足夠量的低和萘,為后工序煤氣的凈化創(chuàng )造條件。溫水能穩定生產(chǎn)系統工藝技術(shù)指標,有利于生產(chǎn)操22目前生產(chǎn)用冷需求及制冷系統情況作的同時(shí)還能提高化學(xué)產(chǎn)品的回收率,產(chǎn)生附加經(jīng)昆明焦化制氣有限公司共有三處用冷需求:A濟效益,實(shí)現一舉多得,具有重要意義。段初冷器低溫水、B段初冷器低溫水、粗苯洗脫苯低2現狀溫水,全部低溫水由兩臺1674.7萬(wàn)kh、一臺12562.1昆焦公司煤氣凈化初冷工藝情況萬(wàn)kJh燃氣型直燃機組提供設備以煤氣作熱源,兩昆明焦化制氣有限公司煤氣冷凝鼓風(fēng)工序共有用一備,實(shí)際YH中國煤化工。A、B兩套系統,分別對應1*、2頂裝焦爐和3°、4搗昆明的快CNMHG已遠超昆焦冶金動(dòng)力2014年第2期METALLURGICAL POWER總第168設計供氣能力,作為昆明城市管道煤氣唯一氣源廠(chǎng)表1熱水型制冷機技術(shù)參數在外供氣不足的情況下,公司只能采取停止內部的型號RXZ(70/62-46523/16H2M3生產(chǎn)用氣措施,以減少企業(yè)內部用氣,加大城區供氣的措施。因此,受煤氣供需矛盾的影響,制冷機組運制冷量x 10k/h行極不穩定,每年僅能開(kāi)啟120天左右、制冷量偏進(jìn)出口溫度23→→+16℃低、低溫水回水溫度過(guò)高,雖增加低溫冷卻塔降溫冷流量5714m/h在夏季環(huán)境溫度過(guò)高時(shí),初冷器出口煤氣溫度仍偏壓力降高,焦油冷凝不完全;在粗苯工序,粗苯貧油溫度過(guò)接管直徑(DN)高,影響貧油洗苯效果。制冷水不足,不僅影響焦油進(jìn)出口溫度28→34℃粗苯產(chǎn)量,增大煤氣冷凝鼓風(fēng)負荷,而且由于這些化5l1m沿h產(chǎn)品被帶入后工序,對硫銨、脫硫操作產(chǎn)生不利影水壓力降53P3初冷器循環(huán)水余熱回收利用方案進(jìn)出口溫度69+63℃對現有初冷器進(jìn)行必要的改造,均改造為三段熱流量843.9t/h式,利用焦化系統過(guò)來(lái)的高溫煤氣(初冷器進(jìn)口80壓力降℃)在初冷器高溫段與軟水換熱,將63℃的軟水加管直徑(DN)350mm熱到69℃,向制冷機組供熱使用。初冷器中段仍采用循環(huán)水降溫、下段采用低溫水冷卻。5主要技術(shù)經(jīng)濟指標及節能效益初冷器設備外形尺寸基本保持不變,只是通過(guò)表2節能測算表調整現有設備的進(jìn)出水口得到不同的換熱段,通過(guò)資源種類(lèi)資源數量折標系數折合能量不同換熱段的換熱過(guò)程,保證出初冷器煤氣集合溫回收循環(huán)水熱量(69-63℃),萬(wàn)ta111.49418kJ/kg·k95528度為22℃左右增加粗苯根據現有的工藝條件,改造后從A、B兩套初冷增加焦油,15201.2 tce/1824系統上段提取熱量可滿(mǎn)足兩臺1674.7萬(wàn)kJh制冷減少水蒸發(fā)損失,萬(wàn)ta機組熱量需要,生產(chǎn)出16℃/23℃冷水1142m沿h,系統運行電耗,kW·ha190745200.12 kgee/kW·hl889滿(mǎn)足初冷工藝低溫段冷卻和洗脫苯工段冷卻的需求,從而替代現有常規燃氣制冷機,節約煤氣1440項目實(shí)施后的綜合節能量為:m沿h。兩臺制冷機分別就近布置于A(yíng)段初冷系統、B955.8+6384+1824+10.4-10889=10936.7 acela段初冷系統6環(huán)保效益低溫冷凍水主要用于初冷器低溫段冷卻和洗脫將循環(huán)水余熱回收用做熱水型制冷機熱源,與苯工段冷卻,三處用冷系統雖用冷負荷相對比較平燃氣型制冷機相比,每年減少煤氣消耗933.12萬(wàn)穩,但兩臺制冷機組分開(kāi)布置獨立運行,兩臺制冷機m3,每燃燒1m3煤氣產(chǎn)生廢氣6.247m,則改造后組的負荷平衡也是系統穩定運行的關(guān)鍵點(diǎn);在B段減少廢氣產(chǎn)生量為5829萬(wàn)m年,廢氣中CO2占安裝一臺溴化鋰機組,為B段初冷器提供低溫冷凍6.41%,則每年減排CO27339t。水,低溫水有一定的富裕;在A(yíng)段新增一臺溴化鋰參考文獻]機組,為A段初冷器和洗脫苯工藝提供低溫冷凍范守謙.焦爐媒氣凈化生產(chǎn)設計手冊M.北京:治金工業(yè)出版水。因此,A段機組負荷高,需調節兩臺機組負荷。社,20122]何建平.煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工M北京:化學(xué)工業(yè)出版社4核心設備制冷機組技術(shù)參數核心設備制冷機組技術(shù)參數見(jiàn)表1收稿日期:2013-08-22作者簡(jiǎn)介:楊勇(1975-),男,研究生學(xué)歷,焦化高級工程師、注冊安全工程師,現從事煤化工、企業(yè)安全管理、工商管理工作。中國煤化工CNMHG