旋膜式除氧器在乏汽回收裝置上的應(yīng)用說(shuō)明 旋膜式除氧器在乏汽回收裝置上的應(yīng)用說(shuō)明，通過(guò)在兩臺(tái)旋膜式除氧器上加裝乏汽回收裝置，遙遙回收向大氣中直接排放的乏汽，既有利于節(jié)能降耗，又降低了對(duì)環(huán)境的噪音污染，具有良的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
1改造背景
三期年產(chǎn)40萬(wàn)噸甲醇裝置，現(xiàn)有鍋爐旋膜式除氧器和工藝旋膜式除氧器各一臺(tái)，兩臺(tái)旋膜式除氧器的工藝參數(shù)如表1所示。
表1鍋爐旋膜式除氧器和工藝旋膜式除氧器工藝參數(shù)
參數(shù)鍋爐旋膜式除氧器工藝旋膜式除氧器
乏汽溫度℃104104
乏汽壓力(表壓)MPa0.020.02
工作壓力(表壓)MPa≤0.5≤0.21
工作溫度℃≥158≥133
除鹽水進(jìn)水量(t·h)≤580≤300
進(jìn)水壓力(表壓)MPa1.01.0
進(jìn)水溫度℃25~4025~40
除鹽水中溶解氧濃度≤7×10°≤16x10°
乏汽排放量(t·h1)4.51.5
乏汽排氣管徑mmDN100DN80
兩臺(tái)旋膜式除氧器的乏汽排放量較大，而且噪音值均在85dB左右。原設(shè)計(jì)此低壓乏汽全部直接對(duì)空排放，造成了能源及水資源的浪費(fèi)，產(chǎn)生了噪音污染等問題。為了落實(shí)節(jié)能減排的要求，在兩臺(tái)旋膜式除氧器上加裝乏汽回收裝置，回收乏汽的熱能與冷凝水，同時(shí)降低周圍噪音污染。
2旋膜式除氧器在乏汽回收裝置改造方案
2.1旋膜式除氧器改造流程
乏汽回收裝置主要包含乏汽回收單元、氣液分離單元、動(dòng)力及壓力恢復(fù)單元、自動(dòng)控制系統(tǒng)和安全防護(hù)系統(tǒng)等部分，具體流程如圖1所示。
乏汽回收技術(shù)就是將兩臺(tái)旋膜式除氧器的乏汽經(jīng)抽吸動(dòng)力頭的作用，與從除鹽水總管中抽取的除鹽水進(jìn)行充分混合后，進(jìn)入汽液分離罐，此時(shí)乏汽由汽態(tài)冷凝為液態(tài)。除鹽水中的惰遙遙氣體被分離出來(lái)后，經(jīng)排氣裝置排出，混合后的除鹽水在液位控制作用下，經(jīng)升壓泵送至工藝旋膜式除氧器進(jìn)水管網(wǎng)中，以此來(lái)回收乏汽的熱能與冷凝水。
2.2乏汽回收裝置主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算
2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)
三期乏汽回收裝置主要設(shè)計(jì)參數(shù)①乏汽量6.0th(連續(xù)),溫度104℃,壓力(表壓)0.02MPa;②除鹽水進(jìn)水溫度25~40℃,進(jìn)水壓力(表壓)1.0MPa;③混合除鹽水排出壓力(表壓)1.1MPa;④分離罐操作壓力常壓；⑤分離罐設(shè)計(jì)壓力(表壓)不高于0.1MPa,設(shè)計(jì)溫度100℃;⑥升壓水泵設(shè)計(jì)流量75th,揚(yáng)程115m,電機(jī)功率37kW。
由于混合后的除鹽水經(jīng)除氧后，通過(guò)升壓泵送至工藝旋膜式除氧器進(jìn)水管網(wǎng)；因此，此除鹽水的溫度不宜遙遙過(guò)90℃,以防升壓水泵產(chǎn)生汽蝕。混合后脫鹽水設(shè)計(jì)溫度為85℃,除鹽水進(jìn)水溫度為25~40℃,則混合后除鹽水溫度溫升為45~60℃。
2.2.2數(shù)據(jù)計(jì)算
Q吸=Q政
Q吸=F?(H?H?)
Q=F?(H?H?)
式中Q一吸熱量，kJh;
Q放—放熱量，kJh;
F?—除鹽水進(jìn)水量，th;
H?—混合后除鹽水焓值，kJkg;
H?—除鹽水進(jìn)水焓值，kJkg;
F—乏汽量，th;
H?—乏汽焓值，kJkg。
根據(jù)已知的乏汽量、溫度和壓力，查表得乏汽焓值為2683.8kJkg,25℃除鹽水焓值為105.38kJkg,40℃除鹽水焓值為168.06kJkg,85℃除鹽水焓值為356.44kJkg]。由此可得除鹽水溫度為25℃時(shí)，除鹽水進(jìn)水量為55.6th;除鹽水溫度為40℃時(shí)，除鹽水進(jìn)水量為74.1th。
2.3旋膜式除氧器在乏汽回收裝置主要設(shè)備
三期旋膜式除氧器乏汽回收裝置的核心技術(shù)為“一種低位熱能回收動(dòng)力頭”(201606317U)和“一種的除氣器裝置，如圖2和圖3所示。
低位熱能回收動(dòng)力頭可將無(wú)額外動(dòng)力回收的低壓或無(wú)壓直排的熱水、乏汽等低位能，回輸?shù)綗崃ο到y(tǒng)中再利用，減少對(duì)環(huán)境的熱污染，并回收冷凝液[2]。除氣器包括罐體、布水噴淋裝置、微冷裝置、不凝氣體分離裝置、消音防振裝置、格柵式分離裝置、防汽蝕裝置和噴射頭。噴射頭下方設(shè)有格柵式分離裝置，固定在罐體內(nèi)部，格柵式分離裝置下方設(shè)有防汽蝕裝置，與出水口連接。罐體頂端設(shè)有排氣閥連接口，連接口下端設(shè)有微冷裝置，微冷裝置下方設(shè)有不凝氣體分離裝置。此裝置體積小、安裝簡(jiǎn)便，可以多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)遙遙，耐腐蝕，遙遙壽命長(zhǎng)。
3旋膜式除氧器在乏汽回收裝置改造遙遙
三期的兩臺(tái)旋膜式除氧器安裝乏汽回收裝置于2016年7月底正式投用，投用至今運(yùn)行安全、持續(xù)穩(wěn)定，無(wú)過(guò)度的應(yīng)力、振動(dòng)、溫升、磨損和腐蝕等問題。乏汽回收裝置正常運(yùn)行后，連續(xù)4d內(nèi)，混合后除鹽水量約為58th,混合水溫度約為85℃。兩臺(tái)旋膜式除氧器進(jìn)水流量分別達(dá)到大值和小值時(shí)的主要運(yùn)行指標(biāo)如表2和表3所示。
表2鍋爐旋膜式除氧器進(jìn)水流量大和小時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)
日期20160729201607302016073120160801
進(jìn)水流量(t·h)578480570540569538578542
旋膜式除氧器壓力(表壓)MPa0.490.460.490.480.490.490.470.50
旋膜式除氧器溫度℃158159158159159158160159
溶解氧濃度6.8×10°5.9x1056.7×10°6.8x106.4x106.8×104.11x104.6x10
表3工藝旋膜式除氧器進(jìn)水量大和小時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)
日期20160729201607302016073120160801
進(jìn)水流量(t·h)249244255240253238253233
旋膜式除氧器壓力(表壓)MPa0.200.210.210.210.200.210.200.20
旋膜式除氧器溫度℃135131134134134134134134
溶解氧濃度5.8x1094.9x1055.69×109.81×10°4.11×10°4.11x10°5.4x10°5.6x10°
從表2和表3可知，乏汽回收裝置投用后，旋膜式除氧器的工作壓力和工作溫度均未遙遙過(guò)原設(shè)備運(yùn)行值，且除鹽水的溶解氧濃度有所下降，說(shuō)明加裝乏汽回收裝置后不影響原有旋膜式除氧器的正常運(yùn)行，而且乏汽回收裝置在遙遙除氧遙遙的前提下，遙遙回收了直排的乏汽，回、送水遙遙也達(dá)標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)噪音遙遙降低，運(yùn)行環(huán)境得到遙遙改善。
4旋膜式除氧器在乏汽回收裝置效益分析
4.1旋膜式除氧器節(jié)能效益
三期裝置的兩臺(tái)旋膜式除氧器均為大氣式旋膜式除氧器，年運(yùn)行時(shí)間為8000h,乏汽回收效率不低于95%,乏汽熱焓值為2683.8kJkg,標(biāo)準(zhǔn)煤熱值為29330kJkg,噸標(biāo)準(zhǔn)煤折原煤0.7143t。故噸乏汽折標(biāo)煤0.092t;噸乏汽折原煤0.13t;裝置回收乏汽量4.56×10√a;折標(biāo)煤后節(jié)約標(biāo)煤4195.2ta。
4.2經(jīng)濟(jì)效益
按原煤500元t計(jì)算，乏汽65元t。水泵電機(jī)功率為37kW,按冷凝水6元t,廠內(nèi)電價(jià)0.55元kWh計(jì)算①回收熱能296.4萬(wàn)元a;②節(jié)水費(fèi)用27.36萬(wàn)元a;③耗電16.28萬(wàn)元a;④維護(hù)費(fèi)1萬(wàn)元a;⑤設(shè)備折舊費(fèi)2.9萬(wàn)元a(設(shè)備總價(jià)為58萬(wàn)元，遙遙年限為20a)。則年產(chǎn)生凈效益303.6萬(wàn)元。
4.3社會(huì)效益
加裝乏汽回收裝置后，遙遙回收了旋膜式除氧器乏汽熱能，減少了能源消耗和排放，同時(shí)降低了現(xiàn)場(chǎng)噪音，運(yùn)行環(huán)境得到改善，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
5結(jié)束語(yǔ)
1)本項(xiàng)目是通過(guò)常溫脫鹽水與低壓乏汽混合后進(jìn)行熱交換，將乏汽冷凝為液態(tài)的方法來(lái)回收兩臺(tái)旋膜式除氧器排放的乏汽熱能和冷凝水。
2)該項(xiàng)目年回收乏汽約4.56萬(wàn)噸，年產(chǎn)生凈效益約303.6萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益遙遙。
3)此項(xiàng)目實(shí)施后，乏汽回收裝置可安全、持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，遙遙消除了旋膜式除氧器乏汽排放。不影響原有裝置正常運(yùn)行，降低了脫鹽中的溶解氧量，且現(xiàn)場(chǎng)噪音遙遙降低，運(yùn)行環(huán)境得到遙遙改善。