合成氨尿素企业一段炉高效空预器
【导语】
一段炉高效空预器适用于天然气制合成氨、石油炼化、电石、钢铁,以及任何具有大型燃气炉的行业,主要用于进一步提高进风空气温度,降低燃气消耗量。辅以烟道改进、烟气含氧量控制技术,能够实现显著的节能效果。
在以一段炉为代表的大型燃气炉的运行过程中,由于天然气、驰放气等(相对于煤)的燃烧需要的空气量较大,进入的冷空气不利于能效的提高,同时排出烟气的温度偏高,携带大量热量,引起不必要的损失。因此,降低烟气温度、提高空气预热温度就显得十分必要。
本产品属于余热利用装置,通过对一段炉烟气热量的充分利用,对进风进行充分预热,提高空气温度。每提高20℃能够节省天然气1%左右,通常设定30~60℃的提升目标,设备本身可节能1.5~3%,同时采用配套的分析服务,由专业工程师管理燃烧相关的参数,总体能够实现节省燃气5%左右的目标。
本产品也适用于任何采用燃气进行燃烧的产业,例如石化(驰放气)、氯碱(电石炉气)、钢铁(炼钢炉煤气)等产业,实现燃气炉提效,同时适用于天然气锅炉。
【应用环境要求】
本装置适用于燃气炉,尤其是一段炉。
本装置能适应南方及北方,对环境没有特殊要求。
【基本运行原理】
一段炉高效空预器属于一种热管空预器,主要原理在于采用多种工质组合式热管,适应不同温区的烟气降温、空气预热需求。通过充分的热量交换,实现烟气余热的进一步利用;同时,采用特殊的法兰设计,窜风量较通常产品显著降低,避免冷热风之间发生掺混,烟气的热量更加集中地用于换热,热量利用率提高。
在必要时配套烟道改造、保温改造;并且提供烟气残氧量管理及调试相关的服务,减少不必要的空气量,减少热量的散失;提高整体能源效率。
【工艺流程图】
一段炉高效空预器工艺流程图
【核心优势亮点】
1.研发设计:专为合成氨尿素企业的一段炉等大型燃气炉而设计,具有多工质配合、气密性好、热量利用率高等特点。
2.配套技术:随产品配套技术服务,实现更佳的运行能效。
3.可靠安全:固定设备,无运转部件。本产品配套蒸汽辅助伴热装置,厂家配套供应电伴热设备,实现冬季停车期间的伴热、防冻。
4.安装简便、无需维护,投资回收期较短,节能效果显著。
【相关参数】
本产品实现燃气炉的进风预热,进一步实现空气升温30~60℃,配合残氧量调节,天然气节省率可达5%。
【投资回收期】
天然气的直接节省,效益非常直观,投资回报周期短。
【应用效益情况】
l烟气热量的利用率较高,空气预热温度提高;
l直接节省天然气,对于30万吨合成氨一段炉,单套实现节省天然气270~540Nm3/h,配合风道改造及厂家的技术服务,总体节省700~1000Nm3/h;
l配合变频调节,能够同步降低鼓风机、引风机的运行负荷,节省电能。
【市场应用潜力】
我国2021年生产合成氨5909万吨,按照天然气制合成氨占比17%粗估,该部分产量为1005万吨,折合30万吨装置33套,按照其中10套改造计算,平均每小时节省600Nm3/h估计,全年按照运行7000小时,每年可节省天然气4200万标立方,每年的节能潜力为0.6~0.8亿元。
同时,在石化、电石、钢铁等企业存在的大量燃气装置,以及天然气锅炉,都可以采用本产品进行节能改造,市场潜力较大。本产品小型化以后也适用于民用。
1、对于合成氨一段炉,能够实现显著节能效果。
2、对于广泛存在的燃气炉,都可以在可行的情况下采用本产品进行节能降耗。
【应用现状】
目前在新疆等部分合成氨尿素生产企业进行了使用,实际效果较佳,在广泛的化工、冶炼、钢铁、具有天然气锅炉的行业等领域尚待推广。目前国内市场使用率不超过5%,该技术具有广泛的应用前景。
【典型案例介绍】
项目名称:新疆天然气合成氨高效空预器节能项目
使用数量:1套
合作模式:合同能源EMC
施工周期:本项目于2021年12月投入建设,于2022年2月通过验收,施工周期3个月。
技改内容:
本项目针对业主现有的一台36万kg/h空气预热器进行组合式热管空预器改造,更改为高效空预器。改造后,新增可用热功率近5MW,依靠高效空预器本身每小时节省天然气达480~500Nm3,辅以综合措施,全系统每小时节省天然气达900~1000Nm³。
本项目采用时代科仪公司的产品一段炉高效空预器,其特点在于采用多工质配置、特殊的密封法兰等。该产品能够实现更低的排烟温度、更高的进风预热温度、更合理的配风量、更低的烟气残余含氧量,能够同时降低氮氧化物含量,环保效果也较为显著。
效益情况:
单纯高效空预器的节能效益约为每年380万元;采取多种节能措施以后,每年节约运行费用约为690万元。本项目是促进社会节能减排,实现企业、供方、社会共赢的亮点工程。
【单位简介】
北京时代科仪新能源科技有限公司(简称“时代科仪”)成立于2010年1月28日,是一家专业致力于化工、食品医药,玻璃建材等高耗能行业整体节能降碳服务商,集节能咨询、节能诊断、节能项目设计、节能投资、运维、能源销售为一体的国家高新技术企业、国家软件企业、国家发改委备案的节能服务公司、专精特新企业、节能服务公司综合服务能力AAAA企业、低碳平台运营单位。公司旨在为企业提供从公用工程、热泵、换热器直至工艺系统等一整套的节能降碳方案,涵盖八大技术(如:蒸汽系统分析优化及动力利用技术、冷热系统夹点分析技术、余热余能及水资源利用技术、局部系统性节能技术、空压站系统整体节能技术、循环水站及制冷站综合节能技术、水质闭环管理技术及环保废气闭环处理技术等),四十多项专利、18大节能工艺包,实现耗能企业的深度挖潜,并通过“端、云一体化”的技术手段,完整呈现智能在端、智慧在云的应用场景,从而达到节能减碳、提质增效的终极目标。满足国家对企业数字化工厂、智能制造、高端制造的政策导向需求和企业精细化、精益化管理需求。
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