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1、11 1 总总 论论1.1 概述概述1.1.1 项目名称、承办单位及法人代表项目名称：化肥有限责任公司余热回收综合利用改造工程承办单位：法人代表： 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1 可行性研究报告编制的依据（1） 国务院关于加强节能工作的决定 （国发2006 28 号）（2） 国家发改委要求加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知（发改投资20062787 号）（3） 关于发布项目申请报告通用文本的通知国家发改委发改投资20071169 号（4） 关于上报 2008 年国家节能技术改造奖励项目的通知国家发改委2007371 号（5） 化工建设项目可行性研究报告内容和
2、深度的规定 （修订本） 化学工业部文件，化计发（ 1997）426 号（6）化肥有限责任公司与河北省石油化工设计院有限公司签订的工程咨询合同，合同号 2008Z018（7）化肥有限责任公司提供的工程基础资料。1.1.2.2 可行性研究报告编制的原则（1）执行国家有关方针、政策、法令法规, 坚持实事求是的原则, 认真进行调查研究, 力求报告科学、可靠。（2）为了真正实现能源的综合利用，保障经济社会可持续性发展，按照2新时期的能源方针和基本原则，制定科学合理的节能计划，提出符合实际的节能措施，达到预期的节能效果。（3）采用先进、成熟、可靠的生产工艺技术,保证安全生产和产品质量。（4）环境保护：对生
3、产排出的污染物进行有效的治理，符合国家规定的排放标准。（5）根据规划部门和建设单位对厂区总体规划的意见, 做好总平面布置，使其既符合环境卫生,又节约用地、方便生产管理。（6）严格执行国家环保法，作好“三废”治理和职业安全卫生工作, 使排放的“三废”达到国家规定的标准。1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1 企业概况化肥有限责任公司是于 2003 年在原化肥总厂的基础上经改制重组的股份制企业，现有员工 1100 人，其中各类专业技术人员 380 人。固定资产 3.2 亿元，主要装置的生产能力为醇氨 18 万 t/a（其中甲醇 7 万 t/a） 、尿素 15 万 t/a，新
4、建 20 万 t/a 尿素项目即将投产，公司占地面积 260 亩。企业内部管理扎实、主要产品质量优秀，多次被省、市评为先进企业。2007 年完成销售收入 4.0 亿元，完成工业总产值 4.0 亿元，利润总额4300 万元，上缴税金 2700 万元，完成工业增加值 4500 万元。自改制以来，银海化肥有限责任公司弘扬“诚信、务实、发展”的企业理念，外拓市场，内抓管理，生产日趋稳定，经营紧跟市场，发展紧锣密鼓。 “金鸡城”牌尿素、复混肥、甲醇深受广大用户欢迎，企业发展速度逐步加快，企业实力大大增强。在抓好经济建设的同时，银海化肥有限公司不断强化节能环保意识，加大节能环保投入，力争实现经济和环境双3
5、效益的同步增长。化肥有限责任公司现有主要设备为 2610 煤气发生炉 18 台，50 吨三废混燃炉装置 1 套，10000m3气柜 1 座，5000、3600 脱硫塔各 1 台，M16-73/314A 型氮氢气压缩机 4 台、MH25-92/320 型氮氢气压缩机 2 台，4M40-148/320 型氮氢气压缩机 1 台，M-180/314-A 型氮氢气压缩机 3 台；3800、3400 和 2800 全低变换系统，80000Nm3/h、60000 Nm3/h 变压吸附，1000 系列铜洗设备 1 套，年产 6 万吨甲醇装置 1 套，1200、1600 系列氨合成设备各 1 套，年产 15 万
6、尿素装置 1 套，6.5T沸腾炉 1 台， SHL20-25-A 型锅炉 2 台，能力为 4000m3/h 造气循环水系统 1 套，能力为 1000m3/h 脱硫循环水系统 1 套能力为 8000 m3/h 化工循环水系统 1 套，能力为 7000 m3/h 尿素循环水 1 套。1.1.3.2 项目提出的背景化肥有限责任公司始建于 1975 年，生产能力由 1977 年投产时的3000t/a 合成氨提高到目前 18 万 t/a 醇氨。同全国的其他化肥企业一样，经历了化肥行业的风风雨雨，几起几落，也为中国的农业发展做出了巨大贡献。该企业在二十世纪 80 年代创立了全国第一家“农业化学服务中心”
7、，指导农民科学施肥，提高农业经济效益，被誉为“小氮肥发展的方向” 、“农民的掌上明珠” 。化肥有限责任公司在不断发展的同时，进行节能环保技术的应用与改造，五年来进行了污水零排放、系统能量优化的改造；厂内建有废渣废气回收装置三废锅炉，在回收余热的同时，减少 CO 的排放量；设置造气循环水系统，既提高了水的重复使用率，也减少含氰废水的排放；全低变改造，变压吸附脱碳，醇烃化，变频节电，无动力氨回收装置回收氨合成驰放气中的氨等节能措施。但由于当时的资金条件，以及生产装置能力的不4断提高，部分余热未能回收利用，有 43000Nm3/h 造气吹风气、110t/d 造气炉渣、100Nm3/h 合成放空气，5
8、0t/h110oC 热水。造成了这部分余热白白浪费。针对存在的问题，为树立和落实科学发展观，使企业走上可持续发展的健康之路，银海公司通过考察和调研，决定回收这部分预热并综合利用，大力提高资源和能源的利用率，最大限度的减少废物排放，全面推行“清洁生产” ，实施能量进一步优化，达到节能目标。即对现有生产装置潜热显热进行节能技术改造，主要改造内容如下：a、产汽量 50t/h 三废混燃炉：该项目是将生产过程中产生的造气吹风气、造气炉渣、除尘器细灰、合成弛放气、变压吸附逆放气等再掺入部分煤末在三废混燃炉进行硫化燃烧，达到制取高位热能的目的。效果：三废混燃炉运行过程中，可充分利用造气炉渣、吹风气、合成驰放
9、气、变压吸附逆放气的热能，保护了环境，停掉能耗高的锅炉，节约能源，提高效率。b、汽轮机：汽轮机是热功联产一个装置系统中，将一次能源连续同时地转换成动力和热两种二次能源的能源转换技术，热功联产由于合理地实现能源梯级利用，它的能源利用率达到 80%以上，背压式汽轮机排汽全部供热用户使用。效果：据计算，如果这部分能量能够充分利用，则 50t/h 蒸汽从3.3MPa 通过热功汽轮机作功后降至 1.2MPa 可以获得 1700kW 的有效电功率；而 50t/h 减压后的蒸汽中 28t 蒸汽共尿素使用，剩余的 22t 蒸汽中的的 12t/h 蒸汽从 1.2MPa 通过热功汽轮机作功后再降至 0.4MPa(
10、供造气使用)，可以获得 400kW 的有效电功率；其余 10t/h 蒸汽从 1.2MPa 通过热功5汽轮机作功后再降至 0.2MPa(供甲醇使用)，还可以获得 450kW 的有效电功率；因此全厂可以减少电负荷 2550kW 左右。加上新上三废锅炉的蒸汽全厂可减少电负荷 5100kW 左右。c、溴化锂：该项目利用尿素一吸塔和变换板冷产生 105-115oC 热水为热源，通过溴化锂制冷机组制取冷媒水用于系统冷却，减少冰机负荷、降低压缩机进口气体温度，提高单机打气量。效果：溴化锂投运后压缩机进口气体温度可降低 10oC 左右，但节能量难以测量故不计节能量，氨合成氨冷进口温度可由现在的 40oC 降到
11、25oC 节约冷量， （参考合成氨工艺计算吨氨需冷负荷.58kJ 则：.5813=.54J/h，温降是 45oC）.543=.18 kJ/h。1.1.3.3 项目的必要性和经济意义能源是人类生存和经济社会发展的根本，随着社会经济的发展，对能源的需求量不断增长。节约能源和能源的综合利用已成为企业生存和可持续性发展重要课题。另一方面，我国是世界上单位 GDP 能耗较高的国家之一，万元 GDP 总能耗是世界平均水平的三倍，资源利用率还很低，节约能源的空间还很大。为了实现能源的综合利用保障经济社会可持续性发展，必须按照“十一五”十大重点节能工程实施意见，进行节能改造，以达到预期的节能效果。目前，化肥责
12、任有限公司正在进行产品调整和系统能力平衡，按照减量化、再利用、资源化的原则，大力推广节能新工艺，形成低消耗、低成本、高产出、高效率的节约型企业。公司改制五年来，先后投入 2.5 亿元，采用氮肥行业推广的 20 项先进工艺技术中的 17 项，进行能量优化改造、三废综合治理的改造。2007 年企业合成氨总能耗由改制前 2002 年的61.7 吨标煤降到了 1.124 吨标煤，单位能耗降幅达 34%，为企业带来可观的经济效益。但是，我们还有大部分余热未得到利用，这些能源被白白浪费。公司现有能力合成氨 18 万 t/a,尿素 15 万 t/a，由于在制造合成氨原料气时，要产生大量的炉渣和废气，而这些炉
13、渣和废气又含有很高的潜热，这些潜热一部分得到了回收利用，但还有大部分没有得到回收利用，采用现在氮肥行业先进的三废混燃锅炉技术回收这部分潜热。采用汽轮机来利用蒸汽较高压力拖动水泵、风机等。尿素岗位每小时有 50t100115的热水，这些热能被循环水带走，不仅浪费热能还造成循环水电耗的增加，采用运行费用相对较低的溴化锂制冷设备，回收热量，制取冷媒水用于系统冷却。银海公司是全国千家企业节能行动单位，尽管近两年在节能改造方面投入了大量资金，也取得了可观的效果，单要完成“十一五”节能目标还有一定难度，因此，对生产系统余热回收，实现节能降耗，是落实千家企业节能行动实施方案的重要前提。 项目生产规模改造前后
14、不变，醇氨 18 万 t/a，尿素 15 万 t/a。72 2 工艺技术方案工艺技术方案21 工艺技术比较2.1.1 老系统工艺技术现状锅炉岗位现有 3 台小锅炉（产汽量 50t/h 三废混燃炉一台，产汽量20t/h、6.5t/h 各一台） ，能耗高，且供汽量不足。造气岗位现有造气炉 18 台，每天产生炉渣 240 吨，回收利用了 130吨，还有 110t/d 没回收利用，造成了能源的浪费。现有 50t/h 三废混燃锅炉一台产生 3.8Mpa 的蒸汽通过减温减压器，得到 1.3Mpa、0.5 Mpa、0.2 Mpa 的蒸汽供使用单位使用，大量的蒸汽压力能没能得到很好的利用。尿素、变换岗位有一部
15、分地位能的热，产生 100115的热水每小时有 50 吨，没有回收利用，靠循环水将热量带走。2.1.2 工艺技术改造方案本次改造的重点是对合成氨系统的造气工段、锅炉工段进行热能回收并加以利用,产生蒸汽驱动罗茨风机及锅炉给水泵。2.1.2.1.锅炉新上 50t/h 三废混燃炉，将生产过程中产生的造气吹风气、造气炉渣、除尘器细灰，合成弛放气等废渣废气全部回收掺入部分煤末，在三废流化混燃炉进行流化燃烧，制取高位热能。（1） 、吹风气成分 经银海化肥有限责任公司化验，吹风气成份如下。8煤气成份分析项 目CO （%）02 （%）CO2 （%）热值 （kJ/Nm3）吹风气90.5151200吹风气量平衡公
16、司现有气量 99000Nm3/h，现有三废混燃炉消耗吹风气量 56000 Nm3/h，富裕量 43000Nm3/h，再上一台 50t/h 三废混燃炉可全部回收。（2） 、合成放空气中 CH4含量 15%左右，合成放空气、驰放气经除氨提氢（氢回收率 85%）后，CH4含量一般能达到 30%左右，低位发热值14000kJ/Nm3左右，属相对高热值气体。合成驰放气量银海公司现有气量4500 Nm3/h。（3） 、50t/h 三废混燃炉设计燃料煤热值3500kal/kg。 50t/h 三废混燃炉设计每小时能消耗 6.7 吨炉渣，现有 18 台造气炉每天产生的240 吨炉渣能全部消耗，不需另购进炉渣(每吨氨产生 450 公斤左右的炉渣)，每吨炉渣有 2300-2600 大卡的热能，掺烧的煤末热能为 29260kJ；煤末、炉渣按照 1：12 配比掺烧（三废混燃炉的燃料要求热能大于14630kJ） ，能满足三废混燃炉的燃料要求。2.1.2.2 汽轮机采用背压式汽轮机锅炉出口蒸汽压力为 3.5MP
