黃磷生產(chǎn)過程余熱利用及尾氣發(fā)電(供熱)技術(shù)

1、1.黃磷生產(chǎn)過程余熱利用及尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)一、技術(shù)名稱黃磷生產(chǎn)過程余熱利用及尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍化工行業(yè) 黃磷生產(chǎn)三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀我國黃磷單位產(chǎn)品平均綜合能耗約為3.2tce左右，每生產(chǎn)1t黃磷產(chǎn)生黃磷尾氣約3000Nm3，約占單位黃磷生產(chǎn)綜合能耗的30%以上。目前，黃磷生產(chǎn)中的尾氣主要用來燒熱水或者做原料烘干使用，其尾氣的利用率不足20%。按行業(yè)年總產(chǎn)能180萬t計算，黃磷生產(chǎn)行業(yè)每年碳排放超過400萬t，節(jié)能潛力很大。四、技術(shù)內(nèi)容1. 技術(shù)原理通過對黃磷生產(chǎn)中排放的尾氣進行收集、加壓并進行凈化處理，再輸送到專用燃燒器中進行配風旋混燃燒，燃燒后

2、產(chǎn)生的熱量及強腐蝕高溫煙氣再經(jīng)過耐腐蝕的專用黃磷尾氣鍋爐進行換熱，交換后的熱量用于加熱水產(chǎn)生蒸汽或者利用蒸汽帶動汽輪機發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電，所產(chǎn)蒸汽與電量均用于黃磷生產(chǎn)，降低產(chǎn)品能耗。2. 關(guān)鍵技術(shù)黃磷生產(chǎn)過程余熱利用和尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)是對黃磷尾氣處理、尾氣燃燒熱能、尾氣燃燒后（煙氣中）排放物循環(huán)使用的綜合利用系統(tǒng)，其主要的關(guān)鍵技術(shù)如下：（1）尾氣凈化技術(shù)通過除塵、除酸方式對尾氣進行凈化，凈化技術(shù)采用水洗除塵及堿洗除酸，通過采取合理的凈化方式以及適合的凈化劑，確保在低凈化成本的前提下，使得尾氣中的雜質(zhì)、總硫、總磷的含量控制在合理的范圍之內(nèi)，達到下述目的：凈化后的尾氣因雜質(zhì)減少避免堵塞燃燒及換熱設(shè)備

3、；減輕尾氣酸性物質(zhì)對系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕。（2）專用燃燒器燃燒技術(shù)通過專用燃燒器的旋混式結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得尾氣與空氣得到充分的混合，確保尾氣燃燒充分，用于提高燃燼率；采用PDI技術(shù)合理配風及風壓控制，確保尾氣在高溫下的高效燃燒并抑制強酸性物質(zhì)產(chǎn)生；內(nèi)置蜂窩式陶瓷蓄熱技術(shù)用于加強燃燒溫度，提高輻射熱能。（3）鍋爐的防腐技術(shù)鍋爐通過特有的設(shè)計結(jié)構(gòu)確保尾氣燃燒產(chǎn)生的熱量在最大化吸收的前提下，實現(xiàn)煙氣流動無死角，減少腐蝕物質(zhì)堆積，避免形成垢下腐蝕；所有與煙氣接觸的換熱元件均采用耐腐蝕材料；換熱元件表面采用等離子耐腐噴涂進行防腐保護；針對燃燒后的煙氣不同溫度區(qū)間進行分段防腐處理等多種技術(shù)共用，徹底解決尾氣燃燒中對

4、鍋爐的腐蝕問題。（4）熱能梯級利用技術(shù)通過采用對尾氣燃燒后高溫段的熱能回收技術(shù)產(chǎn)生中壓、中溫過熱蒸汽，采用對尾氣燃燒后低溫段的熱能回收技術(shù)產(chǎn)生低壓飽和蒸汽，形成兩種不同焓能的品質(zhì)蒸汽，即高位熱能與低位熱能；其中高位熱能用于發(fā)電，低位熱能用于黃磷崗位生產(chǎn)所需熱能供應，實現(xiàn)熱能合理利用及熱效率最大化。（5）煙氣中的酸物回收技術(shù)燃燒后的煙氣中含有大量的酸性物質(zhì)，如磷酸、偏磷酸、氫氟酸、硫酸、亞硫酸等多元酸，這些混合酸液的PH值遠小于1，形成的強酸性液體會對系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生嚴重腐蝕，減少設(shè)備的使用壽命；同時，如果排出到大氣中，會形成酸雨污染周邊的環(huán)境；通過對煙氣溫度的控制以及多段綜合回收技術(shù)，使得這些酸性

5、物質(zhì)在露點后被收集，并經(jīng)過沉淀、過濾、濃縮等一系列回收工藝及技術(shù)處理，形成廢酸用于磷化工生產(chǎn)。3. 工藝流程該技術(shù)主要包括“黃磷尾氣凈化系統(tǒng)”、“煙氣（燃燒）系統(tǒng)”、“蒸汽系統(tǒng)”和“廢液回收系統(tǒng)”等四個子系統(tǒng)，其工藝流程見圖1，各系統(tǒng)的功能及所涉及的技術(shù)說明如下：（1）黃磷尾氣凈化系統(tǒng)通過對黃磷生產(chǎn)電爐產(chǎn)生的尾氣采用除塵、除酸技術(shù)進行凈化，減少了尾氣中雜質(zhì)及酸性物質(zhì)的含量，同時減輕尾氣燃燒后的煙氣對鍋爐的腐蝕；（2）煙氣（燃燒）系統(tǒng)尾氣進入鍋爐燃燒的過程中，采用獨特的燃燒技術(shù)，確保黃磷尾氣與空氣得到充分混合，通過PDI算法自動配比黃磷尾氣與空氣的配風量，確保燃燒后盡可能減少強酸性物質(zhì)的產(chǎn)生，蜂

6、窩蓄熱技術(shù)強化鍋爐換熱效率；（3）蒸汽系統(tǒng)專用黃磷尾氣鍋爐對尾氣燃燒的熱能進行高效回收，對回收的熱量按品位等級梯級利用，高品位熱能（過熱蒸汽）用于發(fā)電，所發(fā)電量經(jīng)升變壓后，用于黃磷電爐生產(chǎn)用電，降低黃磷冶煉的生產(chǎn)能耗；低品位熱能（飽和蒸汽）用于黃磷生產(chǎn)或下游產(chǎn)品生產(chǎn)用汽，降低單位產(chǎn)品生產(chǎn)的成本；（4）廢液回收系統(tǒng)尾氣燃燒后，煙氣中含有的酸性污染物在降溫中形成酸液，通過對酸液的集中回收，形成廢酸，用于黃磷下游產(chǎn)品生產(chǎn)，變廢為寶，減少大氣中的酸性物質(zhì)排放的同時，降低環(huán)境污染。圖1黃磷生產(chǎn)過程余熱利用和尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)五、主要技術(shù)指標1黃磷生產(chǎn)單位綜合能耗下降約15%30%；2凈化成本與替代的技

7、術(shù)相比下降50%以上；3系統(tǒng)熱效率較原有的換熱方式提高30%以上。六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀該技術(shù)及系統(tǒng)核心裝置獲得1項國家專利發(fā)明，3項實用新型專利。該技術(shù)自2008年開始推廣以來，已經(jīng)有10多套系統(tǒng)在云南、貴州、四川等地的黃磷生產(chǎn)企業(yè)投運，穩(wěn)定運行達5年以上，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。七、典型應用案例典型用戶： 四川林辰實業(yè)集團有限公司，綿陽啟明星磷化工有限公司、石棉藍天化工有限責任公司、貴州開陽國華天鑫磷業(yè)有限公司、貴州福泉華鑫化工有限責任公司、云南澄江盤虎化工有限公司等。 典型案例1案例名稱：石棉藍天黃磷爐尾氣燃燒熱能綜合利用系統(tǒng)技術(shù)提供單位：武漢東晟捷能科技有限公司建設(shè)規(guī)模

8、：27500t/a噸黃磷生產(chǎn)裝置尾氣綜合利用；建設(shè)條件：黃磷尾氣直接燃空排放生產(chǎn)線。主要技改內(nèi)容：采用黃磷生產(chǎn)過程余熱利用（供熱）技術(shù)對一臺黃磷電爐的50%的黃磷尾氣(約1500Nm3/h)進行余熱利用，所回收熱能產(chǎn)生蒸汽用于生產(chǎn)工藝段的供熱及化工產(chǎn)品合成；主要設(shè)備為1臺6T燃黃磷尾氣專用鍋爐。節(jié)能技改投資額300萬元，建設(shè)期4個月。每年可節(jié)能5573 tce，年減排1.47萬tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟效益為820萬元，投資回收期4個月。典型案例2案例名稱：澂江龍鳳黃磷生產(chǎn)過程余熱利用和尾氣發(fā)電（供熱）系統(tǒng)技術(shù)提供單位：武漢東晟捷能科技有限公司建設(shè)規(guī)模：210000t/a噸黃磷生產(chǎn)裝置尾氣綜合利用；

9、建設(shè)條件：黃磷尾氣直接燃空排放；主要技改內(nèi)容：采用黃磷尾氣余熱利用和尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)對廠區(qū)二臺黃磷電爐的黃磷尾氣約（6000 Nm3/h）進行余熱綜合利用，其中尾氣在黃磷尾氣專用鍋爐中燃燒產(chǎn)生的中壓過熱蒸汽用于帶動汽輪機發(fā)電系統(tǒng)，所發(fā)電供黃磷裝置使用，產(chǎn)生的飽和蒸汽于黃磷生產(chǎn)供熱；主要設(shè)備為2套10t/h黃磷尾氣發(fā)電專用鍋爐及4MW汽輪機發(fā)電系統(tǒng)裝置。節(jié)能技改投資額3384萬元，建設(shè)期12個月。每年可節(jié)能1.15萬 tce，年減排量3.03萬tCO2。年節(jié)能經(jīng)濟效益為1887萬元，投資回收期18個月。2.炭黑生產(chǎn)過程余熱利用和尾氣發(fā)電（供熱）技術(shù)一、技術(shù)名稱：炭黑生產(chǎn)過程余熱利用和尾氣發(fā)電

10、（供熱）技術(shù)二、適用范圍：化工行業(yè)炭黑生產(chǎn)三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：炭黑生成反應后的煙氣溫度約1050，而炭黑收集濾袋的可承受溫度約為280，煙氣余熱利用的空間較大。原有炭黑生產(chǎn)過程采用650空氣預熱器，回收750530區(qū)間煙氣余熱以加熱助燃空氣，而1050750和530350溫度區(qū)間則采用噴水降溫，不僅余熱未得到充分利用，而且浪費了大量寶貴的水資源，同時加大了后部設(shè)備負荷和酸霧腐蝕，降低了炭黑尾氣熱值，不利于其綜合利用。四、技術(shù)內(nèi)容：1.技術(shù)原理采用850空氣預熱器回收高溫煙氣余熱，回收煙氣溫度區(qū)間為950630。因空氣預熱器煙氣出口溫度較高，同時配套余熱鍋爐回收中溫煙氣余熱，

11、回收煙氣溫度區(qū)間為600350，可使有效余熱利用率從33.8提高到87.6。提高助燃空氣溫度可減少燃料消耗，提高裝置產(chǎn)能，增設(shè)余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽可滿足炭黑裝置用汽需求，減少燃煤消耗。2.關(guān)鍵技術(shù)炭黑煙氣的特點是，生成反應終止后的煙氣溫度仍高達1000，煙氣中含有H2、CO等可燃氣體，煙氣中的炭黑含量約為100150g/m3，因此，余熱回收設(shè)備要安全可靠運行，必須解決冷熱介質(zhì)間溫差大造成的熱應力問題，防止煙氣泄漏燃燒的密封問題，以及炭黑易附壁沉積造成堵管等問題。850空氣預熱器的關(guān)鍵技術(shù)是：新型熱膨脹應力補償和密封結(jié)構(gòu)、阻燃氣體隔斷空氣泄漏以及換熱管單管填料密封等創(chuàng)新技術(shù)。在線余熱鍋爐的關(guān)鍵技術(shù)是

12、：新型弧形薄管板結(jié)構(gòu)；管口防沖刷結(jié)構(gòu)；脈沖防堵系統(tǒng)；液位穩(wěn)定檢測系統(tǒng)等創(chuàng)新技術(shù)。3.工藝流程炭黑反應系統(tǒng)空氣預熱器在線余熱鍋爐炭黑收集系統(tǒng)造粒和包裝系統(tǒng)。經(jīng)空氣預熱器與高溫煙氣換熱、溫度達到850的助燃空氣，進入炭黑反應系統(tǒng)與燃料完全燃燒，提供原料油裂解生成炭黑的高溫（17001900）氣體；余熱鍋爐進一步回收熱能產(chǎn)生蒸汽（回用于炭黑生產(chǎn)裝置）；之后，通常采用原料油預熱器在回收低溫熱能的同時，滿足后部收集濾袋的使用溫度要求。五、主要技術(shù)指標：850空氣預熱器：煙氣入口溫度950，空氣預熱溫度850，空氣壓力80kPa。余熱鍋爐：設(shè)計壓力1.75MPa，煙氣入口溫度600，煙氣出口溫度350。六

13、、技術(shù)應用情況：該技術(shù)獲3項實用新型專利。余熱利用設(shè)備已形成系列產(chǎn)品，可滿足1.54萬t規(guī)模的炭黑裝置，已在業(yè)內(nèi)推廣16套（其中在建6套）。七、典型用戶及投資效益：典型用戶：中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院、山西焦化集團有限公司、山西遠征化工有限公司、山西宏特煤化工有限公司、云南曲靖眾一煤化公司、上海立事化工公司、河北龍星化工集團有限責任公司、河北大光明實業(yè)集團有限公司、茂名永業(yè)（集團）股份有限公司等。1）中橡集團炭黑工業(yè)研究設(shè)計院生產(chǎn)基地。建設(shè)規(guī)模：3000kW炭黑尾氣發(fā)電裝置。主要改造內(nèi)容：炭黑尾氣集輸系統(tǒng)，炭黑尾氣專用鍋爐。節(jié)能技改投資額1500萬元，建設(shè)期1年。年節(jié)能8400tce，取得節(jié)能

14、經(jīng)濟效益675萬元，投資回收期2.5年。2）河北龍星化工集團有限責任公司炭黑廠。建設(shè)規(guī)模：6000kW炭黑尾氣發(fā)電裝置。主要改造內(nèi)容：炭黑尾氣集輸系統(tǒng)，炭黑尾氣專用鍋爐。節(jié)能技改投資額2900萬元，建設(shè)期1年。年節(jié)能16800tce，節(jié)能經(jīng)濟效益1485萬元/年，投資回收期2.5年。八、推廣前景和節(jié)能潛力：預計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到80%，預計投資總額10億元，年節(jié)能能力85萬tce/a，二氧化碳減排能力224.4萬tCO2/a。3.氯化氫合成余熱利用技術(shù)一、技術(shù)名稱：氯化氫合成余熱利用技術(shù)二、適用范圍：現(xiàn)有或新建氯堿企業(yè)的氯化氫或鹽酸合成爐新建或改造三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)

15、環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：對于氯化氫合成中的熱能利用，國內(nèi)主要有兩種方法：一種是使用鋼制水夾套氯化氫合成爐副產(chǎn)熱水。這種鋼合成爐在爐頂部和底部容易受腐蝕，使用壽命短，副產(chǎn)的熱水應用范圍有限；另一種是使用石墨制的氯化氫合成爐副產(chǎn)熱水或0.20.3MPa壓力的蒸汽。由于石墨是非金屬脆性材料，受強度和使用溫度的限制，在副產(chǎn)蒸汽時石墨爐筒作為產(chǎn)汽的受壓部件，安全上存在一定隱患，采用該方法副產(chǎn)的熱水或低壓蒸汽熱能利用只能達到40%，應用范圍同樣有限。四、技術(shù)內(nèi)容：1.技術(shù)原理氯氣與氫氣反應生成氯化氫時伴隨釋放出大量反應熱，完全可以用來副產(chǎn)蒸汽。副產(chǎn)中壓蒸汽合成爐在高溫區(qū)段，使用鋼制水冷壁爐筒；在合成段頂部和底部鋼

16、材容易受腐蝕的區(qū)段，采用石墨材料制作。采用這種方法既克服了石墨爐筒強度低和使用溫度受限制的缺點，又克服了合成段的頂部和底部容易腐蝕的缺點，從而使氯化氫合成的熱能利用率提高到70%，副產(chǎn)蒸汽壓力可在0.21.4MPa間任意調(diào)節(jié)，可并入中、低壓蒸汽網(wǎng)使用，使熱能得到充分利用。2.關(guān)鍵技術(shù)自循環(huán)換熱蒸汽發(fā)生技術(shù)；腐蝕控制技術(shù)；生產(chǎn)運行自動控制技術(shù)。3.工藝流程具體工藝流程見圖1、圖2。圖1 氯化氫合成余熱利用技術(shù)圖圖2 氯化氫合成余熱利用技術(shù)設(shè)備圖五、主要技術(shù)指標：每合成生產(chǎn)1t氯化氫可副產(chǎn)0.81.4MPa中壓蒸汽0.7t。六、技術(shù)應用情況： 該技術(shù)已在部分化工行業(yè)推廣應用，使氯化氫合成的熱能利用

17、率提高到70%，節(jié)能效果顯著。七、典型用戶及投資效益：典型用戶：浙江巨化股份有限公司電化廠、江蘇大和氯堿化工有限公司、重慶三陽化工有限公司1）浙江巨化股份有限公司電化廠。建設(shè)規(guī)模：08-140-84型副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐一套，日產(chǎn)氯化氫140t，副產(chǎn)1.2MPa蒸汽84t。主要技改內(nèi)容：拆除原水套式石墨氯化氫合成爐，利用原廠房框架新上一套副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐。主要設(shè)備包括副產(chǎn)蒸汽氯化氫合成爐、汽包、預熱器和排污罐。節(jié)能技改投資額400萬元，建設(shè)期2個月。每年可節(jié)能3780tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益448萬元，投資回收期1年。2）江蘇大和氯堿化工有限公司。建設(shè)規(guī)模：09-150-30型副產(chǎn)蒸汽鹽酸合

18、成爐一套，日產(chǎn)高純鹽酸150t，副產(chǎn)1.2MPa蒸汽30t。主要技改內(nèi)容：拆除原水套式石墨氯化氫合成爐、石墨降膜吸收器、尾氣塔，利用原廠房框架新上一套副產(chǎn)蒸汽四合一鹽酸合成爐，主要設(shè)備包括副產(chǎn)蒸汽四合一鹽酸合成爐、汽包、預熱器和排污罐。節(jié)能技改投資額200萬元，建設(shè)期2個月，年節(jié)能1350tce，取得節(jié)能經(jīng)濟效益160萬元，投資回收期16個月。八、推廣前景和節(jié)能潛力： 該項技術(shù)具有很好的經(jīng)濟效益和社會效益，目前，全行業(yè)氯化氫合成爐生產(chǎn)氯化氫的產(chǎn)能約600萬t。預計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到30%，預計投資總額5億元，年節(jié)能能力35萬tce/a，二氧化碳減排能力80.5萬tCO2/

19、a。4.煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃氣輪機發(fā)電技術(shù)一、技術(shù)名稱：煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃氣輪機發(fā)電技術(shù)二、適用范圍：化工行業(yè)煤化工領(lǐng)域三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：目前，我國60萬噸/年以上的大型甲醇裝置一般都配套建設(shè)H2回收裝置，回收生產(chǎn)甲醇過程中排放的弛放氣中的H2。根據(jù)回收裝置的實際運行狀況，整體能量回收率只有50%左右，而且實際甲醇生產(chǎn)過程中H2回收裝置的運轉(zhuǎn)率一般都較低。四、技術(shù)內(nèi)容：1.技術(shù)原理將空氣通過前置的過濾系統(tǒng)進入17級壓氣機壓縮到1.3MPa，同燃料氣一起進入燃燒室混合燃燒，燃燒后的高溫氣體進入三級透平膨脹做功，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為5163轉(zhuǎn)/分，經(jīng)負荷齒輪箱減速為3000轉(zhuǎn)/分，帶動

20、發(fā)電機發(fā)電。燃燒效率可達到99.85%，機組熱效率達32%以上，機組平均負荷率為85%。燃燒后排出的高溫廢氣進入余熱鍋爐換熱副產(chǎn)中低壓蒸汽用于生產(chǎn)工藝，剩余約130的廢氣排入大氣。2.關(guān)鍵技術(shù)1）多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中低熱值燃料燃氣輪機技術(shù)；2）煤制氣+弛放氣燃氣輪機燃燒室技術(shù)和控制系統(tǒng)技術(shù)。3.工藝流程該技術(shù)的工藝流程見圖1。圖1 煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃氣輪機發(fā)電技術(shù)流程圖五、主要技術(shù)指標：1）燃燒效率可達到99.85%；2）機組熱效率達32%以上；3）機組平均負荷率為85%。六、技術(shù)應用情況：該技術(shù)已通過中國石油和化學工業(yè)協(xié)會組織的鑒定。2008年10月，以“煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃氣輪機發(fā)電技術(shù)”為核心的兗礦集團“

21、煤氣化發(fā)電與甲醇聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與示范”獲山東省科技進步一等獎。2009年7月，以該技術(shù)為核心內(nèi)容的“高效潔凈煤制甲醇與聯(lián)合循環(huán)集成系統(tǒng)的研發(fā)和示范”項目榮獲國家科學技術(shù)進步二等獎。該技術(shù)通過對多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中低熱值燃料燃氣輪機技術(shù)的研發(fā)，突破了40MW級煤制氣重型燃氣輪機中4大核心設(shè)計技術(shù)中的“煤制氣+弛放氣燃氣輪機燃燒室技術(shù)”和“控制系統(tǒng)”2項技術(shù)，建成了適用于聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的40MW級燃氣輪機工業(yè)示范。同時，燃料供應系統(tǒng)匹配與調(diào)節(jié)、燃氣輪機現(xiàn)場測試調(diào)節(jié)及檢測技術(shù)等煤制氣燃氣輪機技術(shù)又使裝置具有燃料適應性廣、節(jié)能效果顯著、環(huán)保效果明顯等優(yōu)勢。目前，該技術(shù)及其工業(yè)化示范裝置已在兗礦國泰化工有限公

22、司得到成功應用。七、典型用戶及投資效益：典型用戶： 兗礦集團有限公司1）建設(shè)規(guī)模：燃氣輪機裝機容量76MW。主要技改內(nèi)容：年產(chǎn)24萬噸甲醇生產(chǎn)線配套建設(shè)76MW燃氣輪機發(fā)電。主要技改設(shè)備包括壓氣機、燃燒室、透平、負荷齒輪箱、發(fā)電機和輔機系統(tǒng)。節(jié)能技改投資額120000萬元，建設(shè)期2年。每年可節(jié)能138229tce，實現(xiàn)銷售收入13000萬元，投資回收期約10年。八、推廣前景和節(jié)能潛力：煤氣化多聯(lián)產(chǎn)燃氣輪機發(fā)電技術(shù)是國家“十五”“863”攻關(guān)課題，具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)，是我國第一座聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)示范工程，實現(xiàn)了我國IGCC和聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)“零”的突破，為中國煤炭聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的深入科學研究和廣泛的工程應

23、用打下了基礎(chǔ)。我國大型甲醇生產(chǎn)線中一般配備H2回收裝置，約占國內(nèi)甲醇產(chǎn)能的60%。預計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到20%，預計投資總額12億元，年節(jié)能能力140萬tce/a，二氧化碳減排能力322萬tCO2/a。5.新型吸收式熱變換器技術(shù)一、技術(shù)名稱：新型吸收式熱變換器技術(shù)二、適用范圍：石化行業(yè) 溫度范圍在60180的廢熱回收三、與該節(jié)能技術(shù)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能耗現(xiàn)狀：目前在國內(nèi)吸收式熱變換器應用仍沒有達到預期的程度，其適用溫度范圍的限制是主要原因之一。在石油化工以及某些特殊生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生高溫廢熱，其溫度超過150甚至達到200。為了擴大吸收式熱變換器應用范圍，使其能從高溫廢熱（最高

24、大于200）到低溫廢熱（60100）回收能量，實現(xiàn)廢熱源的全溫度范圍內(nèi)的梯級利用。四、技術(shù)內(nèi)容：1.技術(shù)原理吸收式熱轉(zhuǎn)換器（Absorption Heat Transformer），簡稱AHT。吸收式熱變換器以廢熱來驅(qū)動系統(tǒng)，通過吸收過程放出的相變潛熱使其中一部分低品位熱能的溫位提高，送至用戶使用，而另一部分轉(zhuǎn)換為更低的溫位排放到環(huán)境中，整個過程中無任何污染排放。目前，主要實際應用的低溫吸收式熱變換器裝置僅以中低溫位廢熱來驅(qū)動系統(tǒng)（例如60100溫度范圍內(nèi)的工業(yè)余熱），通過吸收過程放出的相變潛熱使其中一部分低品位熱能的溫位提高后重新加以利用，而另一部分轉(zhuǎn)換為更低的溫位排放到環(huán)境中。高溫吸收式熱

25、變換器的基本原理與低溫吸收式熱變換器相同，但是其高壓區(qū)和低壓區(qū)都是工作在正壓環(huán)境下，由于高壓區(qū)壓力高，高低壓區(qū)壓差大，工質(zhì)對再循環(huán)過程中的控制比低溫吸收式熱變換器困難。同時，由于系統(tǒng)操作溫度高（最高大于200），對設(shè)備的耐腐蝕性要求極高。該技術(shù)通過使用一種抗腐蝕性復合SiO2膜技術(shù)解決了高溫吸收式熱變換器的主要技術(shù)難點，輸出可用熱大于200，從而擴大了吸收式熱變換器的使用范圍。如果將其與低溫吸收式熱變換器聯(lián)合使用，可實現(xiàn)能量的梯級利用。2.關(guān)鍵技術(shù)1）基于界面效應改善冷凝液流動原理，設(shè)計制作了工藝簡單的功能強化表面，其冷凝傳熱效率優(yōu)于部分功能強化管型的傳熱性能。通過幾種異形強化管強化溴化鋰垂直

26、管外降膜吸收的性能，強化了降膜傳熱傳質(zhì)過程。2）利用在線成膜工藝，在系統(tǒng)運行時自動生成耐腐蝕硅膜，解決了高溫溴化鋰溶液腐蝕問題。3）利用涂層分布管替代光滑銅管，增強了液膜自身的摻混效果，其摻混強化率為光滑銅管的1.2倍。3.工藝流程工藝流程見圖1。圖1 低溫吸收式熱變換器系統(tǒng)流程圖五、主要技術(shù)指標：1）輸入廢熱溫度范圍：60180，輸出可用熱溫度范圍：85205；2）系統(tǒng)溫升范圍：2535；3）COP范圍：0.40.48；4）各主要部件傳熱系數(shù)較光滑管提高30%；5）使用壽命超過10年。六、技術(shù)應用情況：1999年在燕化公司SBS凝聚工段建成了5MW 的AHT工業(yè)裝置，是國內(nèi)第一臺AHT工業(yè)化

27、裝置。2002年11月在燕化公司合成橡膠廠順丁橡膠凝聚工段建成了7MW的AHT工業(yè)裝置；2004年11月在上海高橋石化公司化工事業(yè)部合成橡膠裝置上成功建成兩套6MW的吸收式熱泵。目前，已成功研制出高溫吸收式熱變換器小型樣機，各項性能均達到設(shè)計要求，從而擴大吸收式熱變換器應用范圍，形成了可應用于60180全溫度范圍工業(yè)廢熱回收的吸收式熱變換器裝置，且完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。七、典型用戶及投資效益：典型用戶： 北京燕山石化、上海高橋石化1）建設(shè)規(guī)模：SBS凝聚工段功率為5MW的吸收式熱變換器。主要技改內(nèi)容：配備功率5MW的吸收式熱變換器裝置,回收凝聚釜頂產(chǎn)生的廢熱。主要技改設(shè)備：吸收器、再生器、蒸發(fā)

28、器、冷凝器、熱交換器。節(jié)能技改投資額610萬元，建設(shè)期6個月。每年可節(jié)能1669tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益346萬元，投資回收期約2年。2）建設(shè)規(guī)模：順丁橡膠工段功率7MW的吸收式熱變換器。主要技改內(nèi)容：配備功率為7MW的吸收式熱變換器裝置，回收凝聚釜頂產(chǎn)生的廢熱。主要技改設(shè)備：吸收器、再生器、蒸發(fā)器、冷凝器、熱交換器。節(jié)能技改投資額1450萬元，建設(shè)期6個月。每年可節(jié)能2337tce，年節(jié)能經(jīng)濟效益700萬元，投資回收期2年。八、推廣前景和節(jié)能潛力：我國化學工業(yè)能源利用效率比發(fā)達國家低10%-15%左右，一些產(chǎn)品單位能耗比發(fā)達國家高10%20%。實現(xiàn)廢熱源全溫度范圍內(nèi)的梯級利用，是提高能源利用效

29、率的有效途徑之一。預計未來5年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣潛力可達到10%，預計投資總額7千萬元，年節(jié)能能力10萬tce/a，二氧化碳減排能力26.4萬tCO2/a。6.合成氨節(jié)能改造綜合技術(shù)一、所屬行業(yè)：化工行業(yè)二、技術(shù)名稱：合成氨節(jié)能改造綜合技術(shù)三、適用范圍：中小型氮肥裝置四、技術(shù)內(nèi)容：1.技術(shù)原理（1）吹風氣余熱回收副產(chǎn)蒸汽及供熱鍋爐產(chǎn)蒸汽,先發(fā)電后供生產(chǎn)用汽，實現(xiàn)能量梯級利用。（2）采用國內(nèi)先進成熟、適用的工藝技術(shù)與裝備改造的裝置。2.關(guān)鍵技術(shù)余熱發(fā)電；降低氨合成壓力；凈化生產(chǎn)工藝；低位能余熱吸收制冷；變壓吸附脫碳；渦輪機組回收動力；提高變換壓力；機泵變頻調(diào)速。3.工藝流程在原有工藝流程的基

30、礎(chǔ)上實施綜合性改造，也可單項局部進行改造。五、主要技術(shù)指標：節(jié)電200400kWh/噸氨。六、技術(shù)應用情況：各項技術(shù)在氮肥行業(yè)均有成功運用案例，此項技術(shù)為綜合集成技術(shù)。七、典型用戶及投資效益：技術(shù)提供單位：中國氮肥工業(yè)協(xié)會河南心連心，山東?；⑴d，投資2100萬元，改造變壓吸附裝置，年節(jié)資金330萬元/年，投資回收期6年。八、推廣前景和節(jié)能潛力：年產(chǎn)10萬噸合成氨企業(yè)投資3000-6000萬元，年可節(jié)電20004000萬度，投資回收期35年，增產(chǎn)6000噸/年氨，創(chuàng)利600萬元/年。各氮肥企業(yè)也可采用其中幾項節(jié)能措施進行改造。全國如半數(shù)企業(yè)實施本項工程可節(jié)電80億kWh/年。7.HRC余熱回收

31、制冷一、技術(shù)名稱：HRC余熱回收制冷二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍：化纖及印染行業(yè) 聚酯（PET）生產(chǎn)，利用乙二醇分離塔頂原需要冷卻的酯化蒸汽熱量制取低溫水用于聚酯工藝冷卻、噴絲冷卻車間及其它。三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀原有工藝一般采用電制冷（離心機、螺桿機）或蒸汽型冷水機組；制取100萬kcal/h（1160kW）的制冷機組，電制冷耗電一般為230kW，或蒸汽型制冷蒸汽耗量一般為1.3t/h。 對20萬噸聚酯（PET）產(chǎn)能，利用酯化蒸汽熱量制取冷水。通過系統(tǒng)改造、運行方式的調(diào)整，配備雙良的HRC余熱回收制冷，可以制取冷量約400萬kcal/h，制冷設(shè)備耗電量約為15kW；若采用傳統(tǒng)的電制

32、冷，耗電約930kW，全年運行5000h，合計節(jié)約用電456萬kWh。四、技術(shù)內(nèi)容1.技術(shù)原理利用聚酯生產(chǎn)中的酯化蒸汽作為制冷技術(shù)的驅(qū)動熱源，溴化鋰溶液為吸收劑，水為制冷劑，利用水在高真空狀態(tài)下低沸點汽化，吸收熱量達到制冷的目的。2.關(guān)鍵技術(shù)酯化蒸汽分配、蒸氣凝液降溫及排放，不凝性氣體排放，運行方式調(diào)整，HRC余熱回收制冷主機負荷調(diào)節(jié)。3.工藝流程酯化蒸汽：來自乙二醇分離塔頂酯化蒸汽，經(jīng)過HRC制冷系統(tǒng)降溫冷凝，凝結(jié)水送至回流罐；HRC制冷系統(tǒng)與原酯化蒸汽冷凝器（空冷或水冷）并聯(lián)。酯化蒸汽凝水：凝結(jié)水根據(jù)工藝要求要求降溫，凝結(jié)水部分回流，部分排放。不凝性氣體：送至洗滌塔。冷水回路：HRC系統(tǒng)制

33、取的冷水送至冷水管網(wǎng)或各用冷點，換熱后再回至HRC系統(tǒng)降溫。循環(huán)冷卻水回路：經(jīng)過冷卻塔降溫的循環(huán)冷卻水送至HRC系統(tǒng)，吸收熱量升溫后再去冷卻塔降溫。五、主要技術(shù)指標（1）酯化蒸汽溫度一般為100120，壓力為常壓到微正壓；（2）需求的冷媒水的溫度，一般為12/7；（3）循環(huán)冷卻水的溫度，一般為32/38。六、技術(shù)鑒定、獲獎情況及應用現(xiàn)狀該技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。主要用戶有：浙江桐昆集團、江蘇三房巷集團、江蘇盛虹集團、江蘇華宏集團、福建百宏等。利用原需要冷卻的（空冷或水冷）乙二醇分離塔頂?shù)孽セ羝?，制取冷水用于工藝冷卻、車間空調(diào)等，實現(xiàn)了余熱回收利用，降低了一次能源的消耗，實現(xiàn)了節(jié)能減排的目標。七

34、、典型應用案例應用單位：江蘇盛虹化纖有限公司技術(shù)提供單位：江蘇雙良空調(diào)設(shè)備股份有限公司節(jié)能改造前，制冷量400萬kcal/h，單位時間蒸汽耗量為5t/h；全年蒸汽耗量為2.5萬噸。節(jié)能改造內(nèi)容：（1）酯化蒸汽管路改造、運行方式調(diào)整；（2）新增HRC余熱回收制冷設(shè)備；（3）凝結(jié)水及不凝性氣體系統(tǒng)部分利舊，部分改造；（4）冷水與冷卻水系統(tǒng)：部分利舊，部分新增。節(jié)能改造產(chǎn)生的節(jié)能效果分析：全年節(jié)約蒸汽2.5萬噸，蒸汽價格180元/噸，年節(jié)約蒸汽費用為450萬元。節(jié)能改造總投資約600萬元，經(jīng)濟效益450萬元，靜態(tài)投資回收期1.4年。八、推廣前景及節(jié)能減排潛力預計未來五年，該技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的普及率能達到

35、50%左右，需總投入6000萬元，預計年節(jié)能可達到2.5萬tce，年CO2減排6.3萬t。8.芳烴裝置低溫熱回收發(fā)電技術(shù)一、技術(shù)名稱芳烴裝置低溫熱回收發(fā)電技術(shù)二、技術(shù)所屬領(lǐng)域及適用范圍石化行業(yè) 芳烴裝置低溫熱回收三、與該技術(shù)相關(guān)的能耗及碳排放現(xiàn)狀芳烴聯(lián)合裝置中抽余液塔、抽出液塔等精餾塔在常規(guī)設(shè)計時均為常壓塔，塔頂溫位較低，難以回收利用。傳統(tǒng)方法采用空冷技術(shù)進行冷卻，這部分能量散失在大氣中而浪費。據(jù)統(tǒng)計，精餾塔采用傳統(tǒng)的空冷技術(shù)，塔頂所散失的能量約占芳烴裝置總能耗的15%左右。四、技術(shù)內(nèi)容1. 技術(shù)原理該技術(shù)的芳烴聯(lián)合裝置中抽出液塔、抽余液塔和甲苯塔取消塔頂空冷設(shè)備，采用加壓操作回收熱能，塔頂蒸汽發(fā)生器發(fā)生0.45MPa蒸汽，發(fā)生的蒸汽經(jīng)二甲苯塔重沸爐對流段過熱后，一部分用于驅(qū)動歧化循環(huán)氫壓縮機透平、除氧器除氧及管線伴熱外，其余部分用于發(fā)電。成品塔、脫庚烷塔、鄰二甲苯塔在常規(guī)設(shè)