吹風(fēng)氣回收裝置方案說(shuō)明書(shū)

1、造氣吹風(fēng)氣余熱回收裝置設(shè)計(jì)方案說(shuō)明書(shū)河南昌昱實(shí)業(yè)有限公司聯(lián)系人鄭元倫電0一六年九月目 錄一、設(shè)計(jì)規(guī)模二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定三、工藝流程示意圖四、工藝及流程說(shuō)明五、技術(shù)特性六、投資概算及經(jīng)濟(jì)效益分析一、 設(shè)計(jì)規(guī)模：1、企業(yè)造氣車間主要設(shè)備及生產(chǎn)概況：滄州化工有限公司造氣車間共有2600造氣爐2臺(tái)、3000造氣爐1臺(tái)，配套風(fēng)機(jī)為D600型，采用無(wú)煙塊煤為原料制氣，制氣循環(huán)時(shí)間為130秒，吹風(fēng)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(shè)計(jì)規(guī)模：按照全部回收3臺(tái)造氣爐吹風(fēng)氣量設(shè)計(jì)，采用4000燃燒爐配8T/h余鍋機(jī)組回收余熱流程。3、產(chǎn)汽品位：副產(chǎn)P=1.25

2、MPa，T=260過(guò)熱蒸汽供生產(chǎn)用。二、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的確定：1、吹風(fēng)氣流量及組成：按正常的生產(chǎn)工況及氣體成份，經(jīng)平衡計(jì)算回收3爐時(shí)的吹風(fēng)氣流量為19000Nm3/h，其組成為：組份CO2COH2CH4O2N2合計(jì)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(jù)為：組份H2CH4N2+Ar合計(jì)備注V%303040100Nm3/h1501502005003、吹風(fēng)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(jīng)物料及熱量平衡計(jì)算，回收3

3、爐時(shí)本裝置的平均煙氣流量為26000Nm3/h，其組成為：組份CO2H2OO2N2合計(jì)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(fēng)氣時(shí)平均副產(chǎn)1.25MPa、260過(guò)熱蒸汽8T/h，系統(tǒng)排煙溫度為130。四、工藝及流程說(shuō)明:1、低溫吹風(fēng)氣燃燒的基本條件：（1）創(chuàng)造一個(gè)高溫的燃燒環(huán)境:眾所周知，低溫吹風(fēng)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(shè)計(jì)能使低溫度吹風(fēng)氣安全燃燒的核心，是創(chuàng)造并保持一個(gè)有適當(dāng)容積

4、的高溫(800 950)燃燒環(huán)境(空間) 蓄熱型燃燒爐(以下簡(jiǎn)稱燃燒爐)，讓低溫的吹風(fēng)氣(低熱值)和二次空氣進(jìn)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(xué)潛熱，保持燃燒爐內(nèi)的高溫燃燒環(huán)境，離開(kāi)燃燒爐的高溫?zé)煔?，再由其后面的余熱鍋爐回收熱量產(chǎn)生蒸汽。即燃燒與取熱必須分開(kāi)為兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備，才能保持燃燒爐內(nèi)的高溫環(huán)境，才能不降低燃燒爐內(nèi)的溫度，實(shí)現(xiàn)低溫吹風(fēng)氣的連續(xù)安全燃燒和回收熱量。適當(dāng)容積的燃燒空間，是指與生產(chǎn)規(guī)模相匹配的燃燒空間，并非越大越好，過(guò)大了，散熱損失也大，投資也大，適得其反。(2)引入助燃?xì)馊紵?，提高和保持燃燒爐內(nèi)的高溫燃燒環(huán)境,由于低溫吹風(fēng)氣(200250

5、)燃燒后放出的化學(xué)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?xì)鉄嶂?5003300大卡/NM3等高熱值的氣體送入燃燒爐燃燒，使燃燒爐內(nèi)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(gè)高溫燃燒環(huán)境。(3)預(yù)熱二次風(fēng)空氣，以此熱量來(lái)提高和保持燃燒爐內(nèi)的高溫燃燒環(huán)境：利用引風(fēng)機(jī)前的低溫?zé)煔庥酂釋⒊氐亩物L(fēng)空氣預(yù)熱至150以上，然后送入燃燒爐助燃，以此來(lái)提高燃燒爐的燃燒溫度，同時(shí)煙氣也降至130以下再排入煙囪。但是當(dāng)吹風(fēng)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(kāi)鍋爐

6、的煙氣溫度比較低，二次風(fēng)空氣預(yù)熱溫度也低于150，在以上等等因素的影響下，就有必要設(shè)置中溫空氣預(yù)熱器或者設(shè)置高溫空氣預(yù)熱器，將初步預(yù)熱至150的二次風(fēng)空氣進(jìn)一步預(yù)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(nèi)的高溫燃燒環(huán)境，實(shí)現(xiàn)低溫吹風(fēng)氣的連續(xù)安全燃燒而回收其潛熱。雖然此法由于高溫?zé)崃吭诖蜓h(huán)，增加一些散熱損失，和一臺(tái)設(shè)備的投資，但也是必要和十分安全可靠的好措施?？偠灾?，要保持燃燒爐內(nèi)的高溫(800950)的熱量平衡，才能實(shí)現(xiàn)低溫吹風(fēng)氣的連續(xù)安全燃燒，反之將帶來(lái)嚴(yán)重的不良后果。2、工藝流程簡(jiǎn)述：220低溫吹風(fēng)氣經(jīng)除塵器進(jìn)一步除塵后，與第二空氣預(yù)熱器來(lái)的260二次風(fēng)空氣混合

7、后進(jìn)入燃燒爐燃燒，與此同時(shí)，助燃?xì)馀c第二空氣預(yù)熱器來(lái)的260二次風(fēng)空氣經(jīng)混合后也進(jìn)入燃燒爐內(nèi)燃燒，生成的高溫?zé)煔夥謩e經(jīng)過(guò)水冷段、蒸汽過(guò)熱器、余熱鍋爐、第二空氣預(yù)熱器、軟水加熱器、第一空氣預(yù)熱器換熱后，經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽送到煙囪放空。除氧軟水經(jīng)過(guò)軟水加熱器由30提高到160后，送入水管式余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽經(jīng)過(guò)熱后送給用戶使用。二次風(fēng)機(jī)來(lái)的空氣，經(jīng)第一空氣預(yù)熱器加熱到120后，再由第二空氣預(yù)熱器進(jìn)一步提溫至260后與吹風(fēng)氣和合成二氣混合燃燒。五、技術(shù)特性1、燃燒爐采用錐底和錐頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，具有其獨(dú)到之處：本設(shè)計(jì)燃燒爐采用錐頂結(jié)構(gòu)，它比相同直徑、相同筒體高度的平頂結(jié)構(gòu)燃燒爐其燃燒空間和停留時(shí)間增加20%以上，其負(fù)

8、荷也就相應(yīng)提高20%以上。錐頂結(jié)構(gòu)燃燒爐，將爐頂及爐頂內(nèi)襯的重力落入鋼殼來(lái)支承，再傳到基礎(chǔ)，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(jié)構(gòu)又比平底結(jié)構(gòu)的相同直徑和相同簡(jiǎn)體高度的燃燒爐，有更大的燃燒空間，在整體結(jié)構(gòu)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(chǔ)的材料而且安全可靠。一個(gè)好的設(shè)計(jì)，就體現(xiàn)在功效性能好、投資省、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠。2、加強(qiáng)燃燒爐內(nèi)襯質(zhì)量：內(nèi)襯質(zhì)量好，不產(chǎn)生裂縫，就能保證設(shè)備長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，同時(shí)又是提高燃燒爐內(nèi)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(shè)計(jì)內(nèi)襯采用預(yù)留膨脹

9、縫措施，避免產(chǎn)生裂縫，膨脹縫內(nèi)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?xì)怏w和助燃?xì)怏w(空氣)多次反復(fù)混合接觸著火燃燒和燒盡。同時(shí)又消除積灰堵塞，達(dá)到長(zhǎng)周期運(yùn)行的良好效果。4、采用新型結(jié)構(gòu)的燃燒器：新型結(jié)構(gòu)的燃燒器能使可燃?xì)怏w和助燃空氣更好地混合燃燒，而燃燒器自身也經(jīng)久耐用不易燒壞。5、換熱設(shè)備要求有較好的密封性能：鍋爐、軟水加熱器、空氣預(yù)熱器等換熱外購(gòu)設(shè)備，要求±150mmH2O柱壓力不漏煙氣，否則引風(fēng)機(jī)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：(1)助燃?xì)鈿饬浚?00Nm3/h。(2)產(chǎn)汽量：8 T/h（平均）。(3)燃燒爐外壁溫度60，爐內(nèi)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(jīng)濟(jì)效益分析：1、投資概算：詳見(jiàn)投資概算表。本項(xiàng)目總概算價(jià)格 400萬(wàn)元。2、經(jīng)濟(jì)效益分析（每年按有效生產(chǎn)日300天計(jì)算）：年產(chǎn)汽價(jià)值：150元T×8×24×300864萬(wàn)元年耗電價(jià)值：0.5元Kwh×150×24×33059萬(wàn)元年耗水價(jià)值：2.0元T×10×24×30014萬(wàn)元年工人工資：8人×3萬(wàn)元人·年24萬(wàn)元設(shè)備折舊：400×1/1040萬(wàn)元設(shè)備維修：30萬(wàn)元年年利潤(rùn)：697萬(wàn)元投資回收期：總投資(年利潤(rùn)設(shè)備折舊)400/ （697 + 40）×12=6.5個(gè)月通過(guò)上述計(jì)算可以看出，本項(xiàng)目上馬后7月內(nèi)即可收回全部投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著，且既做到了余熱回收利用，又保護(hù)了環(huán)境，是企業(yè)節(jié)能降耗，降低成本，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)，改善環(huán)境的一個(gè)重要途徑，建議企業(yè)抓緊實(shí)施本項(xiàng)目。- 9 -合成二氣 常溫500Nm3/h1508.5T/h9500Nm3/h8.5