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【余熱制冷】某石化公司是我國五大聚酯生產(chǎn)基地之一，該公司滌綸廠聚酯生產(chǎn)裝置于7O年代末由日本引進(jìn)。
滌綸廠生產(chǎn)過程年耗標(biāo)準(zhǔn)煤1O萬噸。其中蒸汽年耗量53．6萬噸，耗電5840×10~kW·h，工業(yè)水310萬噸。耗用的蒸汽全部由公司電廠供應(yīng)。進(jìn)入本廠的蒸汽共有三種品位，3．5MPa，t：350℃，1．7MPa，t=340℃}0．8MPa，t=300℃。
由于引進(jìn)裝置外方設(shè)計的能級匹配及熱力系統(tǒng)設(shè)計不合理，由生產(chǎn)裝置排放的大量低品位廢熱蒸汽沒有得到回收利用，廢熱蒸汽主要來自于高溫冷凝水的二次蒸汽和工藝設(shè)備疏水系統(tǒng)的漏汽，廢熱蒸汽的排放點(diǎn)集中于BX、CP，回收及前紡，后紡車間。據(jù)19g2年8月全國節(jié)能計量鍘試服務(wù)中心現(xiàn)場實(shí)測，廢熱蒸排放量達(dá)2O．387t／h，全年選15．65萬噸，折臺標(biāo)準(zhǔn)煤12520噸l。廢熱蒸汽集中對空排放不僅浪費(fèi)了大量的能量，而
且造成環(huán)境污染，并危及安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。裝置區(qū)的管線，設(shè)備、儀表長年受損。
特別是冬季，裝置區(qū)冰凌懸掛，地面大片結(jié)冰，白龍排放噪音高達(dá)7O一8O分貝，成為滌綸廠安全生產(chǎn)的公害。另外，滌艙廠冷凍站設(shè)有6臺活塞式水冷機(jī)組，制氮站設(shè)有2臺日本離心式水冷杌組，夏季最高制冷能力為2384.2kw，其中空調(diào)負(fù)荷約占70%。在本項(xiàng)技術(shù)實(shí)施前，向生產(chǎn)工藝（聚酯切片切粒、膜用切片切粒）和生產(chǎn)空調(diào)系統(tǒng)提供+7℃冷凍水。隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大、品種增多，供冷不足的矛盾突出，危及夏季正常生
產(chǎn)。并且，兩個站的制冷機(jī)全部采用以電能為動力制冷，對熱電站降低發(fā)電汽耗，提高能量利用率極為不利，夏季蒸汽消耗量降低，電負(fù)荷增加，不利于建立熱電站臺理的熱電負(fù)荷比。如將排放到大氣中的低品位廢熱蒸汽作為溴化鋰制冷機(jī)的熱源，不僅可以大量節(jié)省現(xiàn)有制冷機(jī)耗用的電能，減少電負(fù)荷，還會使熱電聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并降低發(fā)電煤耗。
在本項(xiàng)技術(shù)實(shí)施前，該工廠34000m。辦公用房及車間輔助用房均采用新蒸汽傲為熱源采暖，平均耗用P=0．8MPa新蒸汽量為5t／h，最大新蒸汽用量為1O．9t／h。
該廣所在城市是全國重點(diǎn)貧水城市．由于地下水礦化度高，水質(zhì)差，不宜作為工業(yè)水，多年來公司的生產(chǎn)用水是從108公里以外經(jīng)過11個中間泵站輸送而來，每噸水的成本達(dá)到了1．10元。隨著生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展，供水緊張逐年加重。多年來，廢熱蒸汽帶走大量冷凝水，使全廠冷凝水回收率一直徘徊在12．8Z一15．2之間，同時巳回收的冷凝水本廠亦未加刺用。
滌綸廠是用水大戶，年耗用工業(yè)水300萬噸，工業(yè)生產(chǎn)過程中，每年耗用軟化水23萬噸，脫鹽水16萬噸。由鈉床生產(chǎn)軟化水，原水經(jīng)過期床，明床，混床生產(chǎn)脫鹽水。在生產(chǎn)和反洗及再生過程中，·年耗用200噸鹽、200噸鹽酸，330噸燒堿一和約20噸的陰樹脂、陽樹脂，這些物質(zhì)
產(chǎn)生的酸堿污水又造成了環(huán)境的二次污染建立由高效閃蒸，汽水分離，強(qiáng)化換熱和熱泵等單元組成的優(yōu)化的熱力系統(tǒng)，回收低品位廢熱蒸汽，建立集中的供冷，供熱中心站，用改型的汽一水型溴化鋰吸收式制冷機(jī)，以廢熱蒸汽和冷凝水余熱為熱源，生產(chǎn)+7℃冷凍水，供給工藝生產(chǎn)和空調(diào)用冷采暖季節(jié)同時采用廢熱蒸汽換熱制備熱水，實(shí)現(xiàn)廢熱采暖l將回收韻蒸汽冷凝水，再送至脫鹽水站，替代工業(yè)水制備脫鹽水，降低
脫鹽水制備過程中用于反洗再生的酸、堿，鹽的消耗量，削減酸堿污水排放，這是本項(xiàng)課題的研究目的。
二、工藝流程
間歇縮聚車間(BX)和連續(xù)縮聚車間(CP)從工藝設(shè)備中排放的蒸汽冷凝水中夾帶著度熱蒸汽進(jìn)入各自的高效冷凝水閃蒸罐產(chǎn)生的二次蒸發(fā)汽通過專設(shè)的廢熱蒸汽管道送至冷凍站，進(jìn)行汽水分離后供給進(jìn)入溴化鏹吸收式制冷機(jī)l的發(fā)生器生產(chǎn)+7℃冷凍水，供全廣工藝和空調(diào)系統(tǒng)用冷。來自廣區(qū)冷凝水管網(wǎng)和本機(jī)組發(fā)生器的蒸汽冷凝水分別進(jìn)入溴化鋰吸收式制冷機(jī)專門設(shè)置的稀溶液預(yù)熱器2，將出白杌組溶液換熱器的稀溶液繼續(xù)加熱升溫后再進(jìn)入發(fā)生器，產(chǎn)生冷劑蒸亢。廣區(qū)冷凝水和機(jī)組自身排出的蒸汽冷凝水同溴化鋰稀溶液換熱后，溫度降至85℃左右，進(jìn)入冷凝水罐6，由水泵7輸送到脫鹽水站替代工業(yè)水翩?zhèn)涿擕}水。
回收的低品位廢熱蒸汽除做為溴化鋰吸收式制冷機(jī)的熱源，在栗暖季節(jié)通過高效換熱器制各95℃熱水向壘廠供暖。其熱力流程。
上述余熱制冷及供熟系統(tǒng)于1996年6月投入工業(yè)運(yùn)行，回收了排放的廢熱蒸汽，對低品位工業(yè)廢熱蒸汽實(shí)現(xiàn)了綜臺利用，具有下述功能和作用。
1．余熱翩冷以聚合系統(tǒng)排放的廢熱蒸汽及制冷機(jī)自身的蒸汽冷凝水和壘廣凝結(jié)回水作為制冷機(jī)的熱源。對單效溴化鋰吸收式制冷機(jī)進(jìn)行改型，增加發(fā)生器預(yù)熱器。利用95-100℃冷凝水預(yù)熱溴化鋰稀溶液，進(jìn)一步挖掘利用低品位余熱的潛力，使溴化鋰翩冷機(jī)從單純地利用廢熱
蒸汽轉(zhuǎn)化為蒸汽和冷凝水汽水兩相流體為熱源，使單效溴化鋰吸收式斛冷機(jī)實(shí)澍單臺供冷能力達(dá)到214o·-218okW(+7℃冷凍水)，替代了多年來滌綸廣生產(chǎn)和工藝空調(diào)耗用冷量，全幫采甩以電為動力的壓縮l式制冷。解決了電能制冷高耗電及制冷工質(zhì)氟里昂破壞大氣臭氧層的弊端，同時實(shí)現(xiàn)潦綸廣冷量增容，滿足生產(chǎn)擴(kuò)太后對冷量的需求
2．度熱采暖以廢熱蒸汽替代壘廣采暖多年來耗用新鮮的O．8MPa蒸汽充分利用了工業(yè)廢熱蒸汽。
3．節(jié)約用水，保護(hù)環(huán)境把廢熱蒸汽排放帶走的冷凝水收回，并匯同全廣冷凝術(shù)替代工業(yè)水制備生產(chǎn)所需的脫鹽水，節(jié)約工業(yè)水，鹽酸，燒堿、樹脂。制備脫硫排放不僅造成了大量的能源浪費(fèi)，而且造成環(huán)境污染，并危及安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。本技術(shù)實(shí)施后，度熱蒸汽得到了回收利用，
改善了廠容廠貌，保證了安全生產(chǎn)，通過本項(xiàng)技術(shù)改造建成的工廠供冷、供熱中心站，規(guī)模如下l回收廢熱蒸汽量lI．5t／h供冷能力4315kW(+7℃冷凍水)，用于采暖最大廢熱蒸汽量lO．9t／h，蒸汽冷凝水回收量28．8t／h
三、研究要點(diǎn)
1．高敖閃蒸利用高效閃蒸罐對冷凝水進(jìn)行閃蒸，由于在閃蒸罐內(nèi)布有盤狀和環(huán)狀的跌落式塔板，并交錯排列，使蒸汽冷凝水在跌落過程中，形成細(xì)小的液滴，具有較大的傳熱、傳質(zhì)面積，較長的流動路線和足夠的汽化時間，使產(chǎn)生的二次蒸汽和跌落過程中的液滴各自通過相互干擾較小的通道。
2．汽水分離由蒸汽冷凝水系統(tǒng)回收的廢熱蒸汽一般均為濕蒸汽，在廢熱蒸汽回收系統(tǒng)中，設(shè)計了雙級慣性汽水分離器，對廢熱蒸汽中夾帶的冷凝水液滴進(jìn)行可靠的分離，保證了以廢蒸汽為熱源的溴化鋰吸收式制冷機(jī)安全運(yùn)行。
3．熱泵增壓廢熱蒸汽系統(tǒng)壓力存在波動，當(dāng)廢熱蒸汽壓過低時，采用蒸汽噴射式熱泵將廢熱蒸汽進(jìn)行增壓，蒸汽噴射式熱泵是一種沒有運(yùn)轉(zhuǎn)部件熱力壓縮機(jī)，它由噴嘴、接受室，混合室及擴(kuò)壓器等部件組成。
工作流體以很高時速度經(jīng)噴嘴進(jìn)人接受室，把壓力較低的引射流體吸走。在混合室中工作流體和引射抗體兩股共軸流體進(jìn)行速度均衡和壓力增高，在擴(kuò)壓器中流體的動能轉(zhuǎn)換為勢能，壓力提高到用熱設(shè)備所需要的壓力后進(jìn)入熱力系統(tǒng)。
4．強(qiáng)化傳熱用廢熱蒸汽制備采堰熱
水采用高效板式換熱器，增大廢熱蒸汽放熱系數(shù)，提高換熱器的傳熱強(qiáng)度，換熱板片采用沖壓而成的波紋結(jié)構(gòu)，增加了有效的換熱面積，并使流體流動時發(fā)生湍流，其傳熱系數(shù)比一般鋼制管殼式換熱器高3-6倍。同時組織好廢熱蒸汽在換熱器中的流道，避免積水和發(fā)生水擊
5．功能轉(zhuǎn)換采用自動控制系統(tǒng)根據(jù)工
藝生產(chǎn)和空調(diào)系統(tǒng)對制冷量的需求運(yùn)行工況及季節(jié)變化，實(shí)現(xiàn)功能轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)供冷量或供熱量
四、經(jīng)濟(jì)效益
1．節(jié)電該廠壘年供冷高峰5個月由制冷系統(tǒng)為仝廠工藝生產(chǎn)和空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，其它季節(jié)主要為工藝生產(chǎn)提供冷量，冷凍供水溫度為+7℃。用以廢蒸汽為熱源的溴化鋰吸收式制冷機(jī)替代原活塞式和離心式水冷機(jī)組節(jié)電效果顯著，全年共節(jié)電418．50x10'kW·h。按每kW·h電費(fèi)O．35元計算，全年節(jié)省電費(fèi)146．50萬元。
2．節(jié)汽全廠以廢蒸汽替代0．$MPa新蒸汽用于供暖，全年采暖150天，平均用汽量5t／h，全年共節(jié)汽18000噸，按每噸蒸汽8O元計算，全年節(jié)省蒸汽費(fèi)144．0萬元。
3．節(jié)水增加了蒸汽冷凝水回用量26．4t／h，提高了冷凝水回收率，全年共節(jié)省工業(yè)水量22．8萬噸，按每噸工業(yè)水1．1元計算，
全年節(jié)省水費(fèi)26．O8萬元。
4．延長了制備脫鹽水再生還原周期，降低了酸、堿和石灰石消耗量，將用工業(yè)水和蒸汽冷凝水制備脫鹽水相比較，平均陽床再生臺數(shù)由I3．1d臺／月降低至2．4臺／月，床再生臺數(shù)由8．71臺／月，降低至2．1臺／月。酸性污水，堿性污水排放置減少57，石灰石耗用量降低了9O。全年共節(jié)省費(fèi)用48．31萬元。
5．全年節(jié)電，節(jié)汽，節(jié)水，節(jié)省原材料消耗直接經(jīng)濟(jì)效益363．89萬元．當(dāng)年內(nèi)即可收回壘部投資。
五、結(jié)論
本項(xiàng)目通過有{Il}型代表性的引進(jìn)項(xiàng)目大型聚酯纖維企業(yè)，針對大量低品位廢熱蒸汽白白丟棄，浪費(fèi)能源，污染環(huán)境的工業(yè)企業(yè)共性問題進(jìn)行研究，為充分回收利用低品位余熱資源，實(shí)現(xiàn)余熱制冷，廢熱蒸汽供暖和熱能綜合利用，為工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)提供了典型實(shí)倒。
本項(xiàng)目實(shí)施后取得顯著的節(jié)能效益，經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，質(zhì)量效益及安全生產(chǎn)，減輕工人工作量，擴(kuò)大再生產(chǎn)能力等多方效益。聚酯短纖維綜合能耗降低32，達(dá)到國內(nèi)和國際先進(jìn)水平．本項(xiàng)技術(shù)具有普遍推廣價值和示范意義。
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