煅燒蒸汽冷凝水回收工藝流程改造

何春梅，陳 巖，余和貴

(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇淮安 223200)

參考文獻

煅燒蒸汽冷凝水回收工藝流程改造

何春梅，陳 巖，余和貴

(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇淮安 223200)

簡單介紹了煅燒工藝冷凝水回收利用的必要性及改造前后煅燒工藝冷凝水綜合利用的工藝流程，并對改造前后的經濟效益進行了對比。

煅燒爐；蒸汽冷凝水；回收；閃發；軟水；節能

1 項目背景

純堿行業是化學工業的耗能大戶，純堿生產所消耗的能源為焦炭、蒸汽、電、水。在這些能源消耗中，蒸汽能耗約占綜合能耗的40%，是消耗量最多的能源[1]。

煅燒蒸汽冷凝水經二次閃發回收部分蒸汽后，其閃發后冷凝水的壓力約為0.5 MPa，溫度約150 ℃。早期純堿企業為回收蒸汽冷凝水，降低能源消耗，一般將其送回至熱電工序，作為軟水的補充水使用。煅燒工序二次閃發的冷凝水水質符合中壓鍋爐用水使用的標準，因此可以直接送至鍋爐除氧器，除氧后作為鍋爐給水用。

但隨著配套高壓鍋爐的投用，對鍋爐給水水質要求較高，煅燒二次冷凝水指標不能達到高壓鍋爐用水的指標，須重新進入制水系統進行軟水精制。而煅燒冷凝水的溫度超過軟水制水裝置中樹脂的溫度，必須經過間接換熱降溫處理。換熱過程的熱能不能得到充分的利用。因此為煅燒冷凝水找到一個最佳的利用方式，充分利用其熱能，并獲得水質極好的軟水資源是十分必要的。

在純堿生產過程中，煅燒車間蒸汽冷凝水經過二級閃發后，冷凝水送至制鹽外排，其熱量并未得到充分的利用，同時也造成了水資源的浪費，生產成本增加。

本文主要介紹煅燒蒸汽冷凝水改造前后的綜合利用工藝流程，同時對改造前后的經濟效益進行了對比。

2 改造前蒸汽冷凝水工藝流程

如圖1所示，熱電公司3.2 MPa蒸汽通過減溫裝置減溫后送入堿廠進入輕灰煅燒爐，在輕灰煅燒爐內煅燒分解來自重堿車間的濕重堿，放出熱量后變成冷凝水，冷凝水通過儲水槽經過第一閃發器閃發后，產生的1.6 MPa蒸汽供重灰煅燒爐使用；冷凝水經過第二閃發器閃發后，產生的0.5 MPa蒸汽送重堿車間蒸餾工序使用，冷凝水通過余壓送至冷凝水總管。一閃產生的1.6 MPa蒸汽，作為重灰煅燒爐的熱源。蒸汽放出熱量后產生的冷凝水通過儲水槽進入重灰閃發器閃發后，蒸汽與二閃汽一起送蒸餾工序，冷凝水經冷凝水總管，部分送石灰車間化灰工序，其余約80%煅燒工藝冷凝水直接送制鹽冷凝水系統。

圖1 改造前蒸汽冷凝水工藝流程

3 改造后蒸汽冷凝水工藝流程

在上述方案中，閃發器的設計顯得較為重要，合理的設計閃發器不僅能夠節約飽和蒸汽的耗量，而且能大量回收蒸汽冷凝水，降低能源消耗。根據工藝參數，經計算設計的閃發器尺寸為：標準橢圓EHA封頭公稱直徑5.2 m，封頭深度1.34 m，總高度9.7 m[2]。

圖2為改造后煅燒工藝冷凝水流程圖。將煅燒車間二閃和重灰冷凝水閃發出的蒸汽直接進入低壓蒸汽總管，煅燒蒸汽冷凝水除部分送化灰工序，剩余全部送至蒸餾工序，在蒸餾工序增加一臺閃發器和兩臺冷凝水泵，冷凝水自壓至重堿蒸餾閃發器進行閃發，閃發蒸汽全部進入高真空蒸餾塔，閃發后的冷凝水經過冷凝水泵送至板式換熱器(利用廢淡液換熱)降溫后經過廢淡液管線送濾過、煅燒工序、熱電、一公司作為補充和備用水源，工藝流程如圖2。

圖2 改造后蒸汽冷凝水工藝流程

4 經濟效益分析

4.1 改造前后工藝指標參數

表1為蒸汽冷水改造前后工藝指標參數，從表中可以看出蒸汽冷凝水工藝流程經過改造后，冷凝水的溫度從148 ℃降低到85 ℃，其中所釋放的熱量均被高真空蒸餾塔所利用。從而進一步減少了補充蒸汽的消耗。

表1 蒸汽冷凝水改造前后工藝指標參數

4.2 節約軟水蒸汽消耗

為了進一步分析改造前后軟水、蒸汽消耗，分別選取改造前后三天的日產平均數據進行對比。表2為改造前后噸堿軟水用量，從表中可以看算出，改造后三日平均噸堿軟水消耗相比于改造前降低了0.136 m3。

表2 改造前后噸堿軟水用量

注：表中時間分別為改造前1月21日20:00至1月24日19:00，改造后3月27日20:00至3月30日19:00，期間生產都相對平穩。

圖3為改造前后噸堿低壓蒸汽消耗用量，從圖中可以明顯看出改造后低壓蒸汽消耗遠遠小于改造前低壓蒸汽消耗用量。經計算，改造后三日平均噸堿低壓蒸汽消耗用量相比于改造前降低38 kg。

圖3 改造前后噸堿蒸汽汽耗

注：圖中時間分別為改造前1月21日20:00至1月24日19:00，改造后3月27日20:00至3月30日19:00，期間生產都相對平穩。

經過改造后，系統增加兩臺37 kW/h的變頻泵，日常生產時開一備一，噸堿電耗增加0.558 kW。

目前淮安堿廠年產純堿約50萬t，如果軟水價格以每噸2元，蒸汽價格以每噸100元，用電價格以0.3元/kW進行計算，則經過技術改造后，噸堿軟水和蒸汽消耗可節約成本：2×0.136+0.038×100=4.07萬元；37 kW變頻泵可增加成本：0.3×0.558=0.18萬元。因此，通過技術改造后，噸堿成本可降低3.9元,每年可節約生產成本195.2萬元。

5 總 結

經過技術改造后，噸堿成本可降低3.9元，年節約生產成本195.2萬元。同時通過技術改造，軟水用量和水質得到了保證，進一步增加了生產系統穩定性。

目前，純堿行業受產能過剩、市場蕭條的影響面臨著巨大的生存壓力，淮堿只有通過內部挖潛，節能降耗，才能在激烈的市場競爭中占據有利地位。煅燒蒸汽冷凝水項目的投入運行，回收了余熱和軟水，既符合國家“十三五”能源規劃發展方針，也為企業帶來了較好的經濟效益。

參考文獻

[1] 陳學勤.氨堿法純堿工藝[M].沈陽:遼寧科學技術出版社，1989

[2] 陳巖.煅燒工藝冷凝水綜合利用流程改造及計算[J]. 純堿工業，2015(3)

TQ114.16

B

1005-8370(2017)03-40-03

2017-04-18

何春梅(1987—)，本科學歷，畢業于揚州大學化學工程專業，現為江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠煅燒車間技術員。