低温吹风气潜热回收的设计及其应用.pdfVIP

维普资讯 I能源研究与利用 1991年第 5期 低温吹风气潜热回收的设计及其应用 陈湘陵 萎 涛 江苏省大丰化肥厂 在小合成氨厂，造气工段多数采用固体块状燃料气化来作为合成氨生产的原料气。制气 前，必须用吹风来提高煤气炉炉内的反应温度，为翻气刨造条件，因此生产过程中必然有吹风 气的产生，每吨合成氨的吹风气量约为 2200m ，而吹风气中可燃性气体 (c0、H c )的体积 占8 左右。一般小合成氨厂的吹风气通过辅助设备回收部分显热后即放空，而我厂利用可燃 性气体的燃烧原理及根据混合可燃性气体的爆炸极限范围，对吹风气进行安全、可靠充分地回 收燃烧。采集燃烧后产生的高温烟气再通过余热锅炉副产蒸汽、进行余热回收利用。 一 、 设计构思 回收吹风气潜热必须考虑如下 d个主要同题 ：1、吹风气温度 (在 250--,380℃内波动)低于 可燃组分的若 ’度。故首先要解决燃烧炉着火同题}2、吹风气的热值低、成份不稳定，要解决 燃烧炉的热量 ·．衡 匿}3、必须解决安全燃烧和合理回收利用热量问题 ；d、吨氨吹风气潜热量 有限，工艺流程和设备不能太复杂，以便解决系统阻力克服同韪 。对于以上 d个 同题 ，我们经过 对系统的设备选型、物料平衡和能量平衡的演算结果表明，采用微正压回收系统，将原来送锅 炉燃烧的高品位热值的合成放空二气 (净氨后的塔后放空气和贮槽放空气)来助燃，提高燃烧 炉内的蓄热温度，以便达到保持蓄热温 度在吹风气着火温度范围内，其安全运行性得到保证} 在能量平衡问题上考虑以台成放空二气进行平衡来满足燃烧的特点。 二、工艺及设备 l、设计指导思想及工作原理是吸取小合成氮生产系统的节能先进技术，针对我厂的实际 情况，以彀少的投入来索取更多的效益，从而使企业产品的能耗降到最低限度 。 2、工艺流程简述及示意图 造气工段多台煤气发生炉的吹风气 (温度为280℃)集中遘上 燃式蓄热型燃烧炉，在合成放空二气的助燃条件下燃烧 ，产生高温烟气进余热锅炉，副产饱和 蒸汽 (P—1．72MPa)供外变换工段使用。 在分析研究吹风气、合成放空二气的特性及燃烧理论的基础上，我厂采用了上燃式蓄热型 燃烧妒。铜制壳体直径为、~3000mm，内衬采用新型 节能硅酸铝纤维毡、耐火砖及耐火混凝土 保温层 炉膛内径为,：1)2400mm。上部为燃烧段，中部是蓄热保温段，下部是烟气通道安全防爆 段。考虑采用此炉的因素及解决措施 。 (1) 砍 风气中的可燃性气体之和约占体积的8 左右，不在此种混合气体的爆炸扳限 内。在进入燃烧段之前，有一只长为 4000mm、直径为 41000mm加内衬的混合器 ，使空气沿着 切线方向在混合器内与吹风气充分混合，然后进燃烧炉。 维普资讯 1991年第 5期 I能搞f研究与利用， 圈 1、 工艺赢程示意图 3、燃烧炉的结构形式 (见图2) (2) 合成放空二气的组分 (体积 ) 名 称 H2 CH NH3 NP+A 合成放空气 44．12 14．24 8．56 23．8+6．28 合成驰放气 27．d5 13．d 34．8 15．74+8．57 根据以上分析数据可知，合成放空二气是一种爆炸范围很宽的 可燃气体，必须严格控制它的^炉过程，使其^炉时即船与空气充分 混合