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热电厂旋膜式除氧器排汽回收利用工作原理、工艺流程及除氧器排汽量的计算
发布时间:2023/7/28 点击次数:404

热电厂旋膜式除氧器排汽回收利用工作原理、工艺流程及除氧器排汽量的计算
 

热电厂作为氧化铝生产工艺中的主要动力汽源,以现在的兆丰铝业公司一期产能计算,每小时约需要蒸汽量为150吨。其热力系统中的旋膜式除氧器在通入蒸汽进行除氧后,产生大量的排空闪蒸汽,这些蒸汽直接外排,不仅浪费了热量资源,而且对大气环境也造成了严重的影响。因此,对旋膜式除氧器排出的乏汽进行回收利用可收到了可观的经济、环境和社会效益。

1旋膜式除氧器排汽回收利用方案

1.1旋膜式除氧器工作原理

旋膜式除氧器排汽回收节能装置的喷射是混合加热器利用带压水流经特制喷咀喷射,在喷咀喉部形成低压将从旋膜式除氧器排出的蒸汽乏汽吸入,使乏汽与水混合制成热水,然后进入气水分离罐,气水混合物沿罐切线方向旋转运动,不凝性气体与水分离,从自动排气阀排出,热水去旋膜式除氧器。将液膜、淋水盘、雾化三种传热传质方式缩化为一体,大大提高了它的效率,在有较强的热量吸附回收功能的基础上,在针对不凝结气体时还具有很强的解析能力,能将普通的淋水,降膜改为强力雾化降膜,增加了液膜更新度,使液膜强力卷吸大量蒸汽,增加了传热传质功能。

1.2旋膜式除氧器工艺流程

热力旋膜式除氧器排气回收装置由抽吸乏汽加热装置、气液分离罐及气体排放、热水压力恢复提升回输三个单元(模块)及随机液位控制和热能回收计量仪表组成的一体化装置,由3个接口接入乏汽回收系统。经除盐水母管引冷却水从旋膜式除氧器排汽回收装置进水管室进入回收装置,将旋膜式除氧器的排汽由旋膜式除氧器的排大气门前,接管引入收能器,在设备内经过充分传质、传热,不凝结气体从上部排废气口排出,凝结后的水与喷出的雾化液膜一同向下流动,从出水口流出进入疏水箱。

2旋膜式除氧器排汽量分析计算

2.1通过统计分析,确定生产实际值

取氧化铝一期生产工艺所需高压蒸汽为90T/H,5.5MPa,300℃低压蒸汽为60T/H,0.5MPa,160℃根据实际生产情况,高压工艺回水取供汽量的50%,则为45T/H低压工艺回水取供汽量的25%,则为15T/H旋膜式除氧器需要的加热蒸汽也是低压蒸汽,取平均值为40T/H,其中:高压旋膜式除氧器加热蒸汽为20T/H,0.5MPa,160℃低压旋膜式除氧器加热蒸汽为20T/H,0.2MPa,160℃

2.2查表求得,各状态的焓值

除盐水:20℃0.1MPa焓值为84KJ/Kg;低压工艺回水:60℃0.2MPa焓值为251.2KJ/Kg;高压工艺回水:100℃0.5MPa焓值为419.4KJ/Kg;低压旋膜式除氧器出水:104℃0.17MPa焓值436KJ/Kg;高压旋膜式除氧器出水:158℃0.55MPa焓值为666.8KJ/Kg;低压旋膜式除氧器排汽:104℃0.17MPa焓值2682.5KJ/Kg;高压旋膜式除氧器排汽:158℃0.6MPa焓值为2755.4KJ/Kg;低压旋膜式除氧器加热蒸汽:160℃0.2MPa焓值为2789.5KJ/Kg;高压旋膜式除氧器加热蒸汽:160℃0.5MPa焓值为2767.3KJ/Kg

2.3高压旋膜式除氧器排汽量的计算

减温减压系统减温水量取45T/H,则锅炉产汽量为145T/H,加上锅炉的排污率,锅炉上水量可取150T/H,因此高压旋膜式除氧器的出水量为195T/H。设高压旋膜式除氧器的排汽量为x,进水量为y,则y+45+20=x+195①436y+45*419.4+20*2767.3=2755.4x+195*666.8②通过①②式,可解得:x=0.3764T/H

2.4低压旋膜式除氧器排汽量的计算

取低压旋膜式除氧器的出水量为150T/H,设低压旋膜式除氧器排汽量为x,进水量为y,则y+15+20=x+150①84y+15*251.2+20*2789.5=2682.5x+150*436②通过①②式,可解得:x=1.0136T/H3旋膜式除氧器排汽回收后所产生的经济效益从上面的计算可知,每年可回收压力0.17MPa温度104℃的蒸汽(焓值2682.5KJ/Kg)1.0136*24*365=8879.14T;每年可回收压力0.6MPa温度158℃的蒸汽(焓值2755.4KJ/Kg)0.3764*24*365=3297.26T。

1)生产8879.14T压力0.17MPa温度104℃的蒸汽,需要燃烧标准原煤量计算如下:Q=m×(H蒸汽一H补水)=B×Q低位×ηB=m×(H蒸汽一H补水)/(Q低位Xη)=8879.14×1000(2682.5-41.8)/(29307.6×90%)=888929kg≈889T式中:Q-生产蒸汽所需总热量,KJ/kg;m-蒸汽量,kg;H蒸汽-蒸汽焓值,KJ/kg;H补水-补水焓值(以年平均补水温度10℃计算,其焓值为41.8/kg),KJ/kg;B-需要燃烧标准原煤量,kg;Q低位一标准原煤低位发热量,29307.6/kg;η-锅炉效率,取90%。

2)生产3297.26T压力0.6MPa温度158℃的蒸汽,需要燃烧标准原煤量计算如下:Q=m×(H蒸汽-H补水)=B×Q低位×ηB=m×(H蒸汽-H补水)/(Q低位×η)=3297.26×1000(2755.4-41.8)/(29307.6×90%)=339215kg≈339T通过对旋膜式除氧器的回收再利用每年可节约标准原煤量折合约为889+339=1228T,按现行市场价1020元/T标准煤计算,每年可节支125.256万元;每年可回8879.14+3297.26=12176.4T经过化学处理的除盐水,按现行我市工业用水价3.2元/T计算,电费),每年可以节约成本:(3.2/70%+1.5)*12176.4=7.393万元。(70%为水的回收率)。即:两项合计每年可节约成本约132.649万元。

旋膜式除氧器排汽进行回收再利用除了有可观的经济效益外,也可产生较好的环境效益及社会效益。由于此项改造所节约的燃煤的使用可降低飞灰、二氧化硫、灰渣以及大量二氧化碳等污染气体的排放量,减小对环境的污染。还有,根据现场测算,158℃、0.6MPa的蒸汽直接排人大气,将会产生110dB以上的极大噪音,远高于国家规定的50dB~60dB允许噪音,对环境、对人民生活产生很大影响。

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