企业生产过程中,使用燃煤锅炉是必不可少的一环。但是在这个过程中,产生的沸点以上的热水、大量高温高压蒸汽、燃煤后温度约120℃的烟气,就成了处理的难题。为了实现低碳节能增产保质的目的,天泽集团将生产过程中的余热充分利用起来,不仅可以通过汽轮机进行发电,还能用来烘干型煤,甚至可以把热量转化为“冷量”,用于制冷工艺。案例1、煤气化厂:通过汽轮机转化进行发电背压式汽轮机发电机组将余热转化为电能。为了降低造气锅炉余散蒸汽的温度和压力,大量使用调温调压水曾是化工厂的一大“法宝”。但现在的天泽集团煤气化厂,已经找不到调

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天泽集团:回收余热 大走低碳减排路

2015-01-12 13:19 来源: 太行日报 作者: 冯通 李骏

企业生产过程中,使用燃煤锅炉是必不可少的一环。但是在这个过程中,产生的沸点以上的热水、大量高温高压蒸汽、燃煤后温度约120℃的烟气,就成了处理的难题。为了实现低碳节能增产保质的目的,天泽集团将生产过程中的余热充分利用起来,不仅可以通过汽轮机进行发电,还能用来烘干型煤,甚至可以把热量转化为“冷量”,用于制冷工艺。

案例1、煤气化厂:通过汽轮机转化进行发电

背压式汽轮机发电机组将余热转化为电能。

为了降低造气锅炉余散蒸汽的温度和压力,大量使用调温调压水曾是化工厂的一大“法宝”。但现在的天泽集团煤气化厂,已经找不到调温调压水的踪迹,该厂将锅炉产生的余热,通过背压式汽轮机进行转化,一部分转化为电能,一部分转化为企业可使用的低压蒸汽,这样不仅可以为企业带来一定的经济效益,还大大降低了合成氨的生产能耗。

“项目建设前,我们在满负荷生产条件下,造气锅炉产生的出口蒸汽,压力一般在3.63兆帕左右,温度基本保持在400℃以上。”天泽集团煤气化厂热动力车间工艺主任杜林虎介绍,余热发电机组是企业氨醇联产装置中节能降耗的关键一环,以前,企业生产过程中产生的高温高压蒸汽需要喷水降压后才能重新利用,不仅增加生产成本,更重要的是造成了大量的浪费。而在2009年项目建成后,不仅可以通过机组转化为电能,而且在转化之后几乎没有损耗。

在天泽集团煤气化厂余热发电控制室,记者看到这套背压式汽轮机发电机组占地不大,仅有数百平米。一侧是多排错落有致的银白色铁皮包裹的一人环抱粗细的管道,中间有一台类似手扶拖拉机形状的机器,每日的发电量已经高达15万度(千瓦时)。“我们的余热发电系统经过检测以后,还顺利并入了国家电网运行。”杜林虎说,不算节约的能源,以每度电0.42元计算,余热发电每天就可以“赚”六万三千元钱。

“同时,高温高压蒸汽经过余热发电以后,还可以再次循环利用。”杜林虎指着大屏幕详细地向记者介绍,这里收集的造气锅炉的蒸汽压力在3.43兆帕,温度为435℃。经主蒸汽管道后分为两路,一路经电动主汽阀,调节汽阀后进入背压式汽轮机,在汽轮机内部蒸汽膨胀做功,蒸汽部分热能转换为机械能,经发电机转换为电能输出到电网,而从汽轮机后排出的压力为0.4兆帕的排汽经电动排汽阀后,又会送回造气车间,再次利用。另一路蒸汽经过处理后,并入汽轮机背压排汽阀后管道,作为汽轮机故障停用后的备用气源,以满足造气工段的用汽要求。

那么,余热发电是否会提高企业的管理成本呢?杜林虎笑着告诉记者,负责余热发电系统管理的工人,是三班倒工作制,“每个班组只需要两个人,总共分派了4个班组,8个人就完全够用。”

据了解,天泽集团所属化肥生产企业每年的煤炭、电力、水等资源消耗占了企业生产成本的“大头”,因此,低碳节能减排是企业增加效益至关重要的一项工作。目前,天泽集团已经先后在下属煤气化厂、永丰公司分别实施了12MW、6MW余热回收发电节能项目,实现了废物回收利用、能量梯级利用。

还有一本更划算的账是绿色生态账,余热发电是利用了企业生产过程中的余散蒸汽,发电过程远比燃煤电厂清洁环保。天泽集团相关负责人介绍,分别于2008年和2009年在煤气化厂和永丰公司建设的12MW、6MW两套余热余压发电装置,预计2014年集团公司可完成发电量6440万度,相当于节约标煤22540吨,可减少二氧化碳排放量64400吨。其中:煤气化厂完成发电量4090万度,永丰公司完成发电量2350万度。煤气化厂按年产合成氨51.4万吨计,相当于吨氨电耗可降低79.6度;永丰公司按年产合成氨39万吨计,相当于吨氨电耗可降低60.2度。

“目前我们正在建设该厂二期工程,完工后,二期工程余热也会用来发电,届时,发电量还将有所提高。”天泽集团项目建设部工艺部副部长杨利兵说。

案例2、化工厂:余热助力烘干优质型煤

将锅炉烟气用于型煤的烘干,既降低了生产成本,又减少了二氧化碳等气体的排放。

众所周知,生产型煤一般需要经过配煤、粉碎、混煤、添加粘合剂等过程,其中,在晾晒时,随着水分的蒸发,煤棒硬度逐渐变大,才能成为硬度较大、形状规则的优质型煤。为了保证生产效率,许多企业都使用燃煤加热烘干的方式,使煤棒成型。但是,这不仅增加了企业生产成本,更增加了二氧化碳等气体的排放。而天泽集团化工厂则将燃煤锅炉余散的烟气彻底利用起来,进行型煤的烘干。

12月24日11时许,在天泽集团化工厂区南端,记者看到一根百余米长的一人多高的管道架在眼前,管道呈“7”字型,一头连着锅炉,一头连着型煤烘干炉。“这个装置虽然很简单,但很有效。”天泽集团化工厂书记秦末荣说,一般来说,生产型煤烘干时,都是专门修建热风炉,利用燃煤做成热风,由鼓风机再送到烘干炉中,使煤棒成型,燃煤消耗很高。

秦末荣给记者算了一笔账,使用燃煤烘干型煤时,烘干一吨型煤一般需要花费10元钱左右,该厂年产型煤10万吨,平均每天型煤产量约为273吨,那么,每天仅烘干型煤就需花费约2730元。按照煤炭500元每吨的市场价来计算,每天需消耗煤炭5吨左右。“不光增加燃煤的消耗和企业成本,更不符合国家低碳节能减排的宗旨”。

同时,锅炉的烟气排放也成了一大难题。“锅炉的排烟温度一般在120℃左右,之前,一直都是经过喷淋降温再进行处理后,才能排放。”秦末荣说,2011年,该厂建设锅炉烟气烘干型煤装置以后,将锅炉烟气用于型煤的烘干,锅炉烟气烘干型煤后,温度从120℃可以降至70℃左右,型煤也无需再使用燃煤进行烘干,在减低企业生产成本的同时,降低了二氧化碳等气体的排放,可谓一举双得。

案例3、化工厂:利用余热的热量制冷

设备巡检员正在查看溴化锂制冷机组的参数显示屏。

化工企业生产过程中,燃烧锅炉不仅有大量高温高压的蒸汽,还有温度高达120℃左右的热水。同时,生产合成氨时有效降低压缩机内的温度,那么就可以提高打气量,进而增加合成氨产量。如果利用120℃的热水的热量,制做温度更低的冷水,那么,余热浪费和制冷来源这两个问题就迎刃而解了,这就是溴化锂余热回收制冷技术。

12月24日上午,记者来到天泽集团化工厂溴化锂制冷厂房时,化工厂设备巡检员刘志远正在查看溴化锂制冷机组的参数显示屏。在两巴掌大的显示屏上,记者看到有14个各项参数指标,其中热水进口温度是124.9℃,热水出口温度是89.9℃;冷水进口温度是15.3℃,冷水出口温度是9.1℃,“热水进口处,就是我们引来的锅炉热水,冷水出口处的冷水,最终用途是用来降低压缩机温度的。”

“溴化锂制冷的原理,并不是把热水从120℃左右降至10℃以下,而是利用热量进行制冷的过程。”天泽集团化工厂书记秦末荣告诉记者,“具体原理且不谈,最重要的是制成的冷水会用在压缩机的一段进口,降低压缩机内的温度。”

据秦末荣介绍,制作合成氨过程中,压缩机在打气时,根据热胀冷缩的原理,压缩机内温度高时,打气量就少,合成氨产量自然不高。通过溴化锂制冷降低压缩机内的温度,自然就可以提高打气量,进而提高合成氨的产量,“冬天,压缩机内温度不高,还不太明显,但是,到了夏天,压缩机内温度甚至可能高达40℃左右,这时,效果就很明显了。”

“溴化锂制冷降低压缩机进口温度节能项目是今年5月6日才建成的,投资只有300多万元。”秦末荣说,别看投资小,但是,投入运行后,压缩机夏季进口半水煤气温度竟由40℃降低到20℃以下,吨氨节约用电10度左右,平均每天可多生产合成氨20吨左右,而且,“溴化锂机组用电量还不到10千瓦,消耗很小。”

另外,溴化锂机组投入运行后,压缩机一级进口平均压力由38KPa降至32KPa,造气罗茨机出口压力由40KPa降至33KPa,并且还停开了一台400KW的罗茨机,在有效提高打气量的同时,还进一步降低了电耗,增加了合成氨产量。“在化肥生产企业中,装置基本相同,质量也不相上下,在这种情况下,比拼的是成本,谁的能耗低、成本低,谁的竞争实力就更强。”秦末荣说。

原标题:【我们身边的低碳案例】回收余热,大走低碳减排路

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