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0前言
小氮肥第42卷第5期2014年5月
重风型造气吹风气余热回收
装置的应用
赵建华
(江苏劲力化肥有限责任公司江苏大丰224100)
根据现有合成氨生产装置实际情况,决定采用上海化工设计院开发设计的新一代重风型上燃
江苏劲力化肥有限责任公司2006年投产的 120kt/a合成氨、200kt/a尿素装置采用以煤为原料固定层间歇制气工艺技术,造气系统新增了 8台Φ2650mm造气炉(共计16台),其中2台造气炉吹风气及氨合成系统放空气回收至原有吹风气回收系统,仍有6台造气炉吹风气、部分氨合成放空气及弛放气(三者简称废气)排空,造成资源浪费。为此,2007年10月投运了1套重风型造气吹风气余热回收装置,用于回收这部分气体。该重风型造气吹风气余热回收装置采用上海化工设计院成熟专利技术,其中余热锅炉由盐城锅炉制造有限公司设计、制造、安装。整套装置实际投资900万元,其中212万元来自2007年中央财政奖励补助资金,
1吹风气回收方案
6台Φ2650mm造气炉分属2套造气系统配套合成氨产量为11.28t/h,造气炉系统出口吹风气(260℃)总量平均为37920m/h(标态)。经分析计算,合成系统放空气通过中空纤维膜提氢及弛放气通过等压氨回收处理后,吨氨产生温度为25℃的合成二气量109m"(标态),即回收处理后的合成二气量为1230m/h(标态)。吹风气和处理后合成二气成分见表1。经过有关理论计算,该重风型吹风气余热回收装置投运后将产生22.2Vh蒸汽。
表1吹风气和处理后合成二气成分(体积分数)
%
项目吹风气
处理后合成二气
co2
02
16.01.0
H2
co
2.0
5.5
26.2
CH4
Nz + Ar
0.5
75
46.2
27.6
式蓄热型燃烧炉,两股造气吹风气从燃烧炉上部分别进人燃烧炉上层燃烧室,助燃气及二次风、三次风分别从燃烧炉上部两侧燃烧器切向进人,不易着火的低温吹风气在蓄热格子砖体的高温下点燃并安全稳定燃烧,足够的炉内停留时间及特殊的燃烧器结构设计,可保证燃烧效率达98%以上,同时燃烧炉顶部设置防爆板,下部锥体插人安全水封,沉降吹风气中所夹带的粉尘并防爆。
吹风气余热回收锅炉选用水管余热锅炉,对
流管束前5排采用厚管,并在烟气进口侧增设不锈钢耐磨护瓦,保证余热锅炉长周期稳定运行:余热锅炉尾部设置空气预热器预热空气,烟气温
度进一步降至180℃以下。 2工艺流程及主要设备 2.1工艺流程
重风型造气吹风气余热日收装置工艺流程究
图1。来自合成系统处理后放空气及弛放气通过防回火水封及分离器后从燃烧器中心管进人燃烧炉内燃烧,加热蓄热格子砖并维持温度达900℃ 以上,向燃烧炉内送人造气系统来的低温吹风气,在燃烧炉内与经过空气预热器预热后的二次风相遇即达着火温度,可实现低温吹风气自然助燃,即非预混燃烧;产生高温烟气通过余热锅炉与除氧的软水进行换热.副产1.6MPa饱和蒸汽送至各用户。降温后的烟气再进空气预热器预热配风空气,使烟气温度下降至180℃以下并送入煤球烘干系统,进一步利用烟气余热,温度降至80℃以下的烟气通过布袋除尘器处理后经引风机及烟达标排放。