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提高五效装置蒸发效率
摘要:以腈纶事业部五效蒸发装置为实例,通过对其系统的余热利用,提高了系统进料的温度,节约了大量蒸汽;同时,提高了五效装置蒸发能力,使其汽、 %。为企业创造了较好的经济效益,也为今后节能工作带来新的启发。
关键词:蒸发、余热利用、换热器、节能。
前言: 腈纶事业部主要能耗为水、电、汽,其中蒸汽约占事业部产品综合能耗的64% ,因此,减少蒸汽的消耗,可大幅降低事业部产品综合能耗。所以,我们重点抓住蒸汽耗量较大的五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)设备进行技术改造,提高五效蒸发装置蒸发效率,达到了节能降耗目的。
利用系统余热提高进料温度可行性探讨
五效蒸发装置(SPC—Ⅲ)是从美国进口的设备,五效蒸发装置的系统工艺流程见下图:
图一五效蒸发装置工艺流程图
其一次加热蒸汽进入一效蒸发器内,通过换热来加热从纺丝装置送来的浓度约12 %的硫氢酸钠()稀溶液,二次蒸汽分别经二效、三效、四效、五效几次加热,其中一至四效的大部分二次蒸汽的蒸发冷凝水送往冷凝水汇集槽,而从第五效排出的蒸发冷凝水,经743#换热后送往污水站;从一效蒸发器内排出的一次蒸汽的冷凝水经7031#换热器后排放。但7031# 换热器出口的蒸汽冷凝水的温度一般均在100℃至105℃之间,计中并没有对这部分蒸汽冷凝水的热量进行再利用,而是直接将这部分冷凝水排送到回水泵房。如果我们能将这部分热量充分加以利用,加热进入五效蒸发装置的浓度约12 % 的硫氢酸钠()稀溶液,提高其系统的进料温度,则既可提高五效蒸发装置的蒸发效率,又可节约蒸汽用量降低纤维产品的生产成本。
1、五效蒸发装置系统现状
五效蒸发装置的一次蒸汽冷凝水经7031#换热器热交换后,其温度约为T=100℃左右,最高流量QMAX = 36 t/hr,压力P = MPa,直接进入回水泵房后(见图一中的虚线部分走向),被送往南装置作水洗水(替代纯水)使用,度高出南装置所需的水洗温度(55℃),需加入大量纯水降到适合的温度时才能使用。若能将五效蒸发装置一次蒸汽冷凝水的中热能用来预热进入第四效的硫氢酸钠()稀溶液(系统为错序进料),对于提高五效蒸发效率,节约蒸汽,减少纯水补充量都能产生较好效果。
2、系统余热利用的可行性分析
系统进料温度的理论计算:
原系统中对热能的综合利用设计时就考虑的比较合理,特别是第五效出口浓度为52%的硫氢酸钠() 浓溶液温度较高,必须降温后才能进入下道工序使用,所以,将温度较低、浓度为12 % 的硫氢酸钠()稀溶液经710#与系统出料浓度为52 % 的浓硫氢酸钠()溶液进行热交换后,进入系统时的温度为38℃至42℃,而另一路进料经743#换热后其出口处的硫氢酸钠稀溶液温度为68℃至73℃,当743#和710#出口稀溶液合并后,T点的温度为61℃至62℃。若利用五效蒸发装置一次蒸汽冷凝水的热能对从710#出来的硫氢酸钠稀溶液再次换热,提高其温度, 假设热交换是在绝热情况下进行,则根据热平衡公式计算如下:
Q1 = Q2
C1× J1× ρ1×△T1 = C2 × J2 × ρ2 × △T2
= 1× 36 × 1 × ( 100 – T1)
= × 50 × ×(T1- 42 )
所以 T1 = 69