高压锅炉定排乏汽余热回收研究

房晓权

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江 鹤岗 154100）

中海石油华鹤煤化有限公司建有设计年产30万t合成氨、52万t大颗粒尿素装置，2015年建成投产，锅炉采用上海锅炉厂循环流化床锅炉，煤气化采用GE水煤浆气化工艺，合成氨采用丹麦托普索工艺，尿素采用荷兰Stamicarbon尿素2000+工艺。循环流化床锅炉为所有工艺装置提供高压蒸汽、中压蒸汽。

1 研究背景

3台170t/h的循环流化床锅炉，单台锅炉设计排污量1.7t/h，汽包排污水进入连排扩容器内扩容闪蒸（0.7MPa），闪蒸汽进入除氧器，高温水（170℃）进入定排扩容器进行二次闪蒸，闪蒸后蒸汽放空（0.2MPa），高温水（127℃）排放至雨水管网系统。乏汽虽然压力低，但其凝结为水时可放出大量的汽化潜热，直接放空造成了能量浪费、水资源浪费。

2 改造方案

采用喷射式乏汽回收装置来抽吸定排扩容器的闪蒸汽，从脱盐水管引一支管接入喷射式乏汽回收装置，将定排扩容器的排汽抽吸到喷射式乏汽回收装置中，与除盐水再混合换热，乏汽全部凝结变为凝结水与被加热了的喷射水一起再送入疏水箱，再用疏水泵将其送入除氧器。在定排扩容器气相出口管线进行改造，一路在三通后加阀门，当喷射器检修时，打开阀门对空排放；另一路去喷射器入口，通过脱盐水抽吸控制扩容器压力维持0.2MPa，如图1所示。

图1 改造后流程图

3 改造后解决的问题

此方案利用了原有的疏水箱和疏水泵，且改造部分相对集中，大大减少了施工工程量与改造材料，降低了初期投资，由于设备少系统简单，也降低了运行和维护费用。

（1）通过改造，解决因乏汽大量放空，对生产区域的噪音污染和周围环境污染，尤其是冬季，水汽较大，造成大量结冰。

（2）减少脱盐水消耗、蒸汽浪费，除氧器蒸汽消耗降低，节约运行成本。

4 风险评估

针对定排、连排工艺流程的改变，对改造后工艺流程、工艺参数、装置安全等各个方面造成的影响和损失分析如下。

（1）对于定排、连排系统，乏汽回收装置的设计根据定排扩容器运行参数设计，能保证定排扩容器稳定运行。

（2）除氧器操作温度在130℃，乏汽回收采用脱盐水驱动（20℃），乏汽温度130℃，混合液温度可达90℃，从而减少除氧器低压蒸汽投入，对除氧器系统无影响。

（3）喷射器吸入端与排出端都有切断阀，与原流程互备，喷射器故障、管线出现漏点，可切出系统，对整个系统运行无影响。

（4）疏水泵设计功率22kW，流量50m³/h，根据热平衡方程计算得出脱盐水量为12t/h，满足疏水泵正常运行。

5 经济性分析

（1）间接效益。项目改造后，定排扩容器再无蒸汽排放，无排汽噪音产生，改善了厂容厂貌，减少了排放出的蒸汽对周边设备的腐蚀，同时，由于节能而减少了能源的消耗。

（2）直接效益。按照运行8000h，可回收0.2MPa乏汽1.5t，乏汽折合燃料煤为1826t；回收凝结水1.5t,预计可实现经济效益94.6万元。

乏汽焓值650kcal/kg（1Kcal=4.184kJ），高压蒸汽焓值3475kJ/kg，吨蒸汽耗燃料煤0.175，年运行时间8000h，锅炉效率90%。

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

表1 经济效益估算

6 节能量估算

乏汽折合燃料煤消耗1800t，折标系数0.591（燃料煤发热量4137kcal/kg）。

节能量=燃料煤消耗量×折标系数=1800×0.591=1063.8t标准煤。

7 结语

通过对定排扩容器排汽进行回收再利用，加热除盐水的同时，回收凝结水，提高全厂热效率。实现乏汽余热利用，技术可行，效益可观，无运行风险。