吹風氣回收裝置方案說明書

1、造氣吹風氣余熱回收裝置設計方案說明書河南昌昱實業(yè)有限公司聯(lián)系人鄭元倫電0一六年九月目 錄一、設計規(guī)模二、基礎數(shù)據的確定三、工藝流程示意圖四、工藝及流程說明五、技術特性六、投資概算及經濟效益分析一、 設計規(guī)模：1、企業(yè)造氣車間主要設備及生產概況：滄州化工有限公司造氣車間共有2600造氣爐2臺、3000造氣爐1臺，配套風機為D600型，采用無煙塊煤為原料制氣，制氣循環(huán)時間為130秒，吹風百分比為22%，合成氨弛放氣及放空氣提氫尾氣送本裝置助燃。2、設計規(guī)模：按照全部回收3臺造氣爐吹風氣量設計，采用4000燃燒爐配8T/h余鍋機組回收余熱流程。3、產汽品位：副產P=1.25

2、MPa，T=260過熱蒸汽供生產用。二、設計基礎數(shù)據的確定：1、吹風氣流量及組成：按正常的生產工況及氣體成份，經平衡計算回收3爐時的吹風氣流量為19000Nm3/h，其組成為：組份CO2COH2CH4O2N2合計V%16.06.02.00.80.574.7100.0Nm3/h304011403801529514193190002、合成二氣流量及組成：按常規(guī)的數(shù)據為：組份H2CH4N2+Ar合計備注V%303040100Nm3/h1501502005003、吹風氣平均溫度：220，合成二氣溫度：常溫，供本裝置軟水溫度：20。三、物料、熱量平衡表及工藝流程示意圖（附后）經物料及熱量平衡計算，回收3

3、爐時本裝置的平均煙氣流量為26000Nm3/h，其組成為：組份CO2H2OO2N2合計備注V%17.23.61.377.9100.0Nm3/h44729363382025426000燃燒爐出口煙氣溫度為：840，回收3爐吹風氣時平均副產1.25MPa、260過熱蒸汽8T/h，系統(tǒng)排煙溫度為130。四、工藝及流程說明:1、低溫吹風氣燃燒的基本條件：（1）創(chuàng)造一個高溫的燃燒環(huán)境:眾所周知，低溫吹風氣(小于400)因溫度低于其可燃組份氣體的著火溫度(600)，就不能送入助燃二次空氣讓其燃燒，否則不但不能燃燒，而且要發(fā)生破壞性的爆炸事故。本設計能使低溫度吹風氣安全燃燒的核心，是創(chuàng)造并保持一個有適當容積

4、的高溫(800 950)燃燒環(huán)境(空間) 蓄熱型燃燒爐(以下簡稱燃燒爐)，讓低溫的吹風氣(低熱值)和二次空氣進入該高溫燃燒環(huán)境后就在瞬間迅速提高到600以上的著火溫度，并燃燒放出化學潛熱，保持燃燒爐內的高溫燃燒環(huán)境，離開燃燒爐的高溫煙氣，再由其后面的余熱鍋爐回收熱量產生蒸汽。即燃燒與取熱必須分開為兩個獨立的設備，才能保持燃燒爐內的高溫環(huán)境，才能不降低燃燒爐內的溫度，實現(xiàn)低溫吹風氣的連續(xù)安全燃燒和回收熱量。適當容積的燃燒空間，是指與生產規(guī)模相匹配的燃燒空間，并非越大越好，過大了，散熱損失也大，投資也大，適得其反。(2)引入助燃氣燃燒，提高和保持燃燒爐內的高溫燃燒環(huán)境,由于低溫吹風氣(200250

5、)燃燒后放出的化學潛熱，尚不能將其煙氣溫度提高到750以上(稱750為安全燃燒溫度)，為此引入助燃氣熱值25003300大卡/NM3等高熱值的氣體送入燃燒爐燃燒，使燃燒爐內溫度保持在800950的高溫狀態(tài)，其主要作用仍然是創(chuàng)造并保持一個高溫燃燒環(huán)境。(3)預熱二次風空氣，以此熱量來提高和保持燃燒爐內的高溫燃燒環(huán)境：利用引風機前的低溫煙氣余熱將常溫的二次風空氣預熱至150以上，然后送入燃燒爐助燃，以此來提高燃燒爐的燃燒溫度，同時煙氣也降至130以下再排入煙囪。但是當吹風氣溫度小于250，其可燃組份也較低，合成二氣已提H2，數(shù)量和熱值減少，余熱鍋爐又用低壓鍋爐(或者余熱鍋爐富余能力較大)，離開鍋爐

6、的煙氣溫度比較低，二次風空氣預熱溫度也低于150，在以上等等因素的影響下，就有必要設置中溫空氣預熱器或者設置高溫空氣預熱器，將初步預熱至150的二次風空氣進一步預熱至350或者400，甚至更高，讓其將熱量帶回燃燒爐，保持燃燒爐內的高溫燃燒環(huán)境，實現(xiàn)低溫吹風氣的連續(xù)安全燃燒而回收其潛熱。雖然此法由于高溫熱量在打循環(huán)，增加一些散熱損失，和一臺設備的投資，但也是必要和十分安全可靠的好措施?？偠灾３秩紵隣t內的高溫(800950)的熱量平衡，才能實現(xiàn)低溫吹風氣的連續(xù)安全燃燒，反之將帶來嚴重的不良后果。2、工藝流程簡述：220低溫吹風氣經除塵器進一步除塵后，與第二空氣預熱器來的260二次風空氣混合

7、后進入燃燒爐燃燒，與此同時，助燃氣與第二空氣預熱器來的260二次風空氣經混合后也進入燃燒爐內燃燒，生成的高溫煙氣分別經過水冷段、蒸汽過熱器、余熱鍋爐、第二空氣預熱器、軟水加熱器、第一空氣預熱器換熱后，經引風機抽送到煙囪放空。除氧軟水經過軟水加熱器由30提高到160后，送入水管式余熱鍋爐產生蒸汽經過熱后送給用戶使用。二次風機來的空氣，經第一空氣預熱器加熱到120后，再由第二空氣預熱器進一步提溫至260后與吹風氣和合成二氣混合燃燒。五、技術特性1、燃燒爐采用錐底和錐頂?shù)慕Y構，具有其獨到之處：本設計燃燒爐采用錐頂結構，它比相同直徑、相同筒體高度的平頂結構燃燒爐其燃燒空間和停留時間增加20%以上，其負

8、荷也就相應提高20%以上。錐頂結構燃燒爐，將爐頂及爐頂內襯的重力落入鋼殼來支承，再傳到基礎，因此爐頂和爐墻都不容易倒塌或有裂縫，十分安全可靠。錐底結構又比平底結構的相同直徑和相同簡體高度的燃燒爐，有更大的燃燒空間，在整體結構上，燃燒爐重力全部落在筒底周邊的環(huán)行混凝土梁上，錐底不受重力，因此可以大大節(jié)省爐底和基礎的材料而且安全可靠。一個好的設計，就體現(xiàn)在功效性能好、投資省、結構合理、安全可靠。2、加強燃燒爐內襯質量：內襯質量好，不產生裂縫，就能保證設備長周期安全運行，同時又是提高燃燒爐內溫度及煙氣出爐溫度的最有效辦法。否則，將有安全隱患，熱量從裂縫傳出爐外，增大了散熱損失。本設計內襯采用預留膨脹

9、縫措施，避免產生裂縫，膨脹縫內填滿硅酸鋁纖維材料，熱量不能從縫中傳到爐外，從而大大提高保溫效果和安全性能。3、采用新型的蓄熱磚體排列方式：采用新型的蓄熱磚體排列方式，既能保證可燃氣體和助燃氣體(空氣)多次反復混合接觸著火燃燒和燒盡。同時又消除積灰堵塞，達到長周期運行的良好效果。4、采用新型結構的燃燒器：新型結構的燃燒器能使可燃氣體和助燃空氣更好地混合燃燒，而燃燒器自身也經久耐用不易燒壞。5、換熱設備要求有較好的密封性能：鍋爐、軟水加熱器、空氣預熱器等換熱外購設備，要求±150mmH2O柱壓力不漏煙氣，否則引風機抽吸，大量冷空氣吸入系統(tǒng)，將大大降低煙氣溫度，也就降低了熱量回收效果。6、

10、技術經濟指標：(1)助燃氣氣量：500Nm3/h。(2)產汽量：8 T/h（平均）。(3)燃燒爐外壁溫度60，爐內溫度：8001000。(4)煙氣中煙塵含量150mg/Nm3，CO%0.2%，O2:26%六、投資概算及經濟效益分析：1、投資概算：詳見投資概算表。本項目總概算價格 400萬元。2、經濟效益分析（每年按有效生產日300天計算）：年產汽價值：150元T×8×24×300864萬元年耗電價值：0.5元Kwh×150×24×33059萬元年耗水價值：2.0元T×10×24×30014萬元年工人工資：8人×3萬元人·年24萬元設備折舊：400×1/1040萬元設備維修：30萬元年年利潤：697萬元投資回收期：總投資(年利潤設備折舊)400/ （697 + 40）×12=6.5個月通過上述計算可以看出，本項目上馬后7月內即可收回全部投資，經濟效益顯著，且既做到了余熱回收利用，又保護了環(huán)境，是企業(yè)節(jié)能降耗，降低成本，實現(xiàn)文明生產，改善環(huán)境的一個重要途徑，建議企業(yè)抓緊實施本項目。- 9 -合成二氣 常溫500Nm3/h1508.5T/h9500Nm3/h8.5