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余壓余熱利用工程

Release Time: 2016-03-16 Browsing Times: 1373

    

工業生產過程中往往會產生帶有一定壓能和熱能的尾氣,如果直接排放不僅浪費能源,而且污染環境。尾氣透平就是利用這種尾氣來進行發電或驅動,達到節能環保的目的。常見的有硝酸尾透、PTA尾透、TRT、煙氣透平等。

1) 硝酸尾透

雙加壓法硝酸生產具有設備結構緊湊、工藝先進、生產效率高、節能效果顯著及安全可靠等特點,目前正成為世界各國硝酸裝置的首選工藝。由軸流壓縮機、氧化氮壓縮機、尾氣透平膨脹機及汽輪機四臺機器組成的“四合一”機組,是雙加壓硝酸裝置的核心設備。“四合一”機組在雙加壓硝酸生產中的作用分別為:軸流壓縮機將經過凈化的空氣壓縮至0.45MPa(A),與氨氣充分混合后進入氧化爐,發生燃燒反應生成氧化氮;進行熱交換后的氧化氮氣體進入氧化氮壓縮機,壓縮至1.1MPa(A)后進入吸收塔用水進行吸收,并生成合格濃度的稀硝酸;從吸收塔頂逸出的硝酸尾氣經過預熱和過熱等一系列熱交換過程后進入尾氣透平膨脹機進行能量回收,尾氣做功后從尾氣排氣筒排人大氣;汽輪機利用在氧化爐中進行的氨與空氣氧化反應產生的過熱蒸汽進行做功,以補充機組中壓縮功與尾氣膨脹機回收功之間的虧損。其中軸流壓縮機和氧化氮壓縮機為耗功設備,尾氣透平膨脹機和汽輪機為原動機,用于共同驅動軸流壓縮機和氧化氮壓縮機。

尾氣透平膨脹機是四合一機組中的關鍵設備,工藝系統的壓力就是靠它的節流來實現的。尾氣膨脹機的作用一是回收硝酸生產過程排放的尾氣的壓力能量和熱能,使其轉化為機械能,二是將轉化的機械能用以驅動軸流壓縮機和氧化氮壓縮機。

2) PTA尾透

精對苯二甲酸(purified terephthalic acid 簡稱PTA)是生產聚酯的主要原料。PTA尾氣透平與硝酸尾透所起的作用一樣,將反應中產生的尾氣的壓力能和熱能進行回收,與汽輪機一起提供著壓縮機組的耗功,保證流程中機組運行的能量的平衡,同時尾透也起著調節裝置壓力的作用。吸收塔出來的尾氣經過換熱后在尾透中膨脹做功后,經焚燒排放至大氣。尾氣成分大致和硝酸裝置的尾氣成分相同,主要含氮氣,還有少量的二氧化碳、氧氣和水分,并且還有一些腐蝕性氣體。

3) TRT

高爐煤氣余壓回收透平裝置,英文全稱為Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit(簡稱TRT)。通常在高爐煉鐵流程中,產生的高溫高壓的高爐煤氣需經減壓閥組減壓后才能送煤氣用戶使用,大量的能量被白白浪費在減壓閥組上,同時造成噪聲污染。TRT裝置則代替了減壓閥組來調節和穩定爐頂壓力,利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能和熱能,使其通過透平膨脹做功,驅動發電機或其它從動設備進行能量回收。TRT裝置一般可回收高爐鼓風消耗能量的三分之一以上,裝置在運行過程中不影響煤氣用戶的正常使用,不產生污染,發電成本低,既起到節能環保的作用,又為企業帶來可觀的經濟效益和社會效益。

TRT技術起源于歐洲,發展成熟于日本,其中川崎重工在技術、數量和質量上都處于世界領先地位。我國TRT技術研究和應用起始于上世紀70年代末,應用于80年代中期以后,隨著試驗、研究的繼續,許多先進成熟的專利技術已經為我國所掌握。我國是鋼鐵生產大國,鋼鐵企業能耗相當之大,目前為止上有多座大中型高爐未安裝TRT裝置,在我國能源形勢日漸緊張的大環境下,TRT裝置不但有著極為廣泛的市場,而且對環保、節能有利。


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