变换系统第2水加热器除盐水至锅炉上水综合改造

赵志坚 韩天芳 范素丽

(河北诺达化工科技有限公司河北石家庄050000)



变换系统第2水加热器除盐水至锅炉上水综合改造

赵志坚 韩天芳 范素丽

(河北诺达化工科技有限公司河北石家庄050000)

近几年，河北诺达化工科技有限公司(以下简称诺达化工公司)生产规模得到迅速发展，随着生产能力的不断扩大，变换系统高能耗的问题表现得越来越明显。截止至目前，诺达化工公司需要2套变换系统加量各开10.5机总气量(1机气量为2 160 m3/min)的情况下，整个变换系统吨氨蒸汽消耗高达1 000 kg左右，生产不稳定。因此，变换系统的技改成为诺达化工公司节能降耗、降低成本的当务之急。

1 变换系统存在问题

正元灵寿化肥厂工艺流程与诺达化工公司基本一样，其现在开16机量生产，只是在变换系统热水塔后比诺达化工公司增加了1台第2水加热器。正元灵寿化肥厂变换系统运行情况：变换气经第2水加热器换热后除盐水温度由35 ℃左右提高到65 ℃左右，饱和塔热水经第2水加热器换热后热水温度由84 ℃降至55～60 ℃。热水进热水塔内与变换气换热，热水塔出口热水温度为119 ℃左右，热水塔出口变换气温度约为65 ℃，然后进变换系统出口冷却器。热水循环量为73.4 m3/h，热水循环量小，饱和温度在146 ℃左右，系统蒸汽添加量在3.5 t/h左右。

诺达化工公司变换系统存在问题：25～30 ℃除盐水经2套变换系统副线直接去锅炉上水，锅炉自耗蒸汽(除氧器)明显提高，而2套变换系统的变换气经热水塔后温度由125 ℃左右降至 100 ℃ 左右进入变换系统出口冷却器，换系统的出口冷却器负荷加大，增加了变换系统的热量损失。2套变换系统配套热水泵打液量为190.8 m3/h，正常生产时热水循环量约为120 m3/h，热水循环量大。2#变换系统在开10机气量生产下，饱和温度为125 ℃左右，蒸汽添加量约为4.5 t/h；1#变换系统在开7机气量生产下，饱和温度为100 ℃左右，蒸汽添加量为5.5 t/h。

2 改造后方案及工艺流程

本次改造立足现有装置，只针对制约生产的瓶颈环节进行改造，尽量减少投资和工作量，减少影响生产的时间，最大限度地挖掘现有装置的潜力。

对现有工艺路线进行改造，在2套变换系统各新增1台Φ800 mm第2水加热器。2套变换系统第2水加热器出口除盐水至锅炉上水换热流程为：热水塔出口99 ℃左右的变换气进入第2水加热器管内，与第2水加热器管间除盐水进行逆流换热，除盐水由25～30 ℃左右被加热至55～65 ℃左右送锅炉上水；饱和塔出口热水温度为80 ℃，经第2水加热器降温至65～70 ℃左右后进入热水塔内，热水塔内热水与变换气逆流接触，吸收变换气中的余热，热水塔内65～70 ℃的热水被125 ℃左右的变换气加热到110 ℃左右进热水泵，变换气降温至70 ℃左右进变换系统出口冷凝器，进一步冷却至40 ℃左右送后工段。

改造部分工艺流程见图1。

图1 改造部分工艺流程

3 运行效果

(1) 锅炉上水温度由原来的35 ℃左右提高至60 ℃左右。按锅炉需除盐水量60 m3/h、温差20 ℃计，锅炉减少自耗蒸汽约2.18 t/h，年节约资金约122万元。

(2) 回收变换气热量，热水塔变换气出口温度由95 ℃左右降至70 ℃左右，减轻了变换系统出口冷凝器负荷，减少了冷凝器循环水用量，降低了凉水塔的负荷，保证了夏季稳定生产。

(3) 2套变换系统饱和温度均提高了10 ℃左右，1#变换系统饱和温度由110 ℃升至120 ℃左右；2#变换系统饱和温度由125 ℃左右提高至135 ℃ 左右，降低了变换系统的外加蒸汽量。按饱和温度由110 ℃提高至130℃左右计，热水塔出口变换气温度在70 ℃左右(技改前热水塔变换气出口温度在100 ℃左右)，现系统蒸汽添加量在2.5～3.0 t/h，比原来节约了3.0～3.5 t/h，年节约蒸汽24 kt。按蒸汽价格70元/t计，则年节约168万元，大幅降低了蒸汽消耗，提高了生产能力。改造后，2套变换系统都能加量到10机气量以上，达到了改造预期目的。

2016- 02- 25)