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余压余热利用工程

发布时间: 2016-03-16 浏览次数: 4746

    

工业生产过程中往往会产生带有一定压能和热能的尾气,如果直接排放不仅浪费能源,而且污染环境。尾气透平就是利用这种尾气来进行发电或驱动,达到节能环保的目的。常见的有硝酸尾透、PTA尾透、TRT、烟气透平等。

1) 硝酸尾透

双加压法硝酸生产具有设备结构紧凑、工艺先进、生产效率高、节能效果显著及安全可靠等特点,目前正成为世界各国硝酸装置的首选工艺。由轴流压缩机、氧化氮压缩机、尾气透平膨胀机及汽轮机四台机器组成的“四合一”机组,是双加压硝酸装置的核心设备。“四合一”机组在双加压硝酸生产中的作用分别为:轴流压缩机将经过净化的空气压缩至0.45MPa(A),与氨气充分混合后进入氧化炉,发生燃烧反应生成氧化氮;进行热交换后的氧化氮气体进入氧化氮压缩机,压缩至1.1MPa(A)后进入吸收塔用水进行吸收,并生成合格浓度的稀硝酸;从吸收塔顶逸出的硝酸尾气经过预热和过热等一系列热交换过程后进入尾气透平膨胀机进行能量回收,尾气做功后从尾气排气筒排人大气;汽轮机利用在氧化炉中进行的氨与空气氧化反应产生的过热蒸汽进行做功,以补充机组中压缩功与尾气膨胀机回收功之间的亏损。其中轴流压缩机和氧化氮压缩机为耗功设备,尾气透平膨胀机和汽轮机为原动机,用于共同驱动轴流压缩机和氧化氮压缩机。

尾气透平膨胀机是四合一机组中的关键设备,工艺系统的压力就是靠它的节流来实现的。尾气膨胀机的作用一是回收硝酸生产过程排放的尾气的压力能量和热能,使其转化为机械能,二是将转化的机械能用以驱动轴流压缩机和氧化氮压缩机。

2) PTA尾透

精对苯二甲酸(purified terephthalic acid 简称PTA)是生产聚酯的主要原料。PTA尾气透平与硝酸尾透所起的作用一样,将反应中产生的尾气的压力能和热能进行回收,与汽轮机一起提供着压缩机组的耗功,保证流程中机组运行的能量的平衡,同时尾透也起着调节装置压力的作用。吸收塔出来的尾气经过换热后在尾透中膨胀做功后,经焚烧排放至大气。尾气成分大致和硝酸装置的尾气成分相同,主要含氮气,还有少量的二氧化碳、氧气和水分,并且还有一些腐蚀性气体。

3) TRT

高炉煤气余压回收透平装置,英文全称为Blast Furnace Gas Top Pressure Recovery Turbine Unit(简称TRT)。通常在高炉炼铁流程中,产生的高温高压的高炉煤气需经减压阀组减压后才能送煤气用户使用,大量的能量被白白浪费在减压阀组上,同时造成噪声污染。TRT装置则代替了减压阀组来调节和稳定炉顶压力,利用高炉炉顶煤气具有的压力能和热能,使其通过透平膨胀做功,驱动发电机或其它从动设备进行能量回收。TRT装置一般可回收高炉鼓风消耗能量的三分之一以上,装置在运行过程中不影响煤气用户的正常使用,不产生污染,发电成本低,既起到节能环保的作用,又为企业带来可观的经济效益和社会效益。

TRT技术起源于欧洲,发展成熟于日本,其中川崎重工在技术、数量和质量上都处于世界领先地位。我国TRT技术研究和应用起始于上世纪70年代末,应用于80年代中期以后,随着试验、研究的继续,许多先进成熟的专利技术已经为我国所掌握。我国是钢铁生产大国,钢铁企业能耗相当之大,目前为止上有多座大中型高炉未安装TRT装置,在我国能源形势日渐紧张的大环境下,TRT装置不但有着极为广泛的市场,而且对环保、节能有利。