CN109028022A - 一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，属于合成氨技术领域，本发明要解决的技术问题为合成氨过程中生产余热损失，不能有效利用生产余热，采用的技术方案为：其结构包括脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器、造气锅炉套、吹风气锅炉和合成后置锅炉，所述脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器和合成后置锅炉依次通过管道连通，造气锅炉套与除氧器相互并联设置，吹风气锅炉与合成后置锅炉相互并联设置；脱盐冷软水槽与变换二水加热器之间的管道上设置有冷水泵，变换二水加热器与脱盐热水池之间的管道上设置有温水泵。

Description

一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统

技术领域

本发明涉及合成氨技术领域，具体地说是一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统。

背景技术

合成氨作为传统工艺，系统中存在吸热和放热的过程，针对不同的工段，对热量的要求有所不同，不同工段或同一工段的不同设备均存在着放热或吸热的过程，为此，合成氨系统中对水温的要求大相径庭甚至截然相反。故如何利用合成氨过程中产生的生产余热，减少热量损失，提高能量的利用率是目前现有技术中存在的技术问题。

专利号为CN202246109U的专利文献公开了一种合成氨热量梯级利用回收装置，一吸外冷器与脱盐冷软水槽连接，甲醇冷凝液槽、TMP冷凝液槽和热水槽都与除氧水箱连接，精炼下加热器分别与除氧水箱和热水槽连接，合成软水加热器分别与精炼下加热器和精炼再生槽连接，变换软水加热器分别与甲醇中置锅炉和脱盐冷软水槽连接。但是该技术方案实施时需要对原有管路调整改造，结构复杂，操作不便。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，来解决合成氨过程中生产余热损失，不能有效利用生产余热的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，包括脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器、造气锅炉套、吹风气锅炉和合成后置锅炉，所述脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器和合成后置锅炉依次通过管道连通，造气锅炉套与除氧器相互并联设置，吹风气锅炉与合成后置锅炉相互并联设置；

脱盐冷软水槽与变换二水加热器之间的管道上设置有冷水泵，变换二水加热器与脱盐热水池之间的管道上设置有温水泵，脱盐热水池与高温换热器之间的管道上设置有热水泵，高温换热器与除氧器之间的管道上设置有高温水泵，高温水泵与造气锅炉套通过管道相互串联连接，除氧器与合成后置锅炉之间的管道上设置有给水泵，给水泵与吹风气锅炉通过管道相互串联连接。

作为优选，所述冷水泵与脱盐冷软水槽连通的管道上设置有冷水阀，温水泵与变换二水加热器连通的管道上设置有温水阀，热水泵与脱盐热水池连通的管道上设置有热水阀，高温水泵与高温换热器连通的管道上设置有高温水阀一，高温水泵与除氧器连通的管道上设置有高温水阀二，高温水泵与造气锅炉套连通的管道上设置有高温水泵三，除氧器与给水泵连通的管道上设置有给水阀一，给水泵与合成后置锅炉连通的管道上设置有给水阀二，给水泵与吹风气锅炉连通的管道上设置有给水阀三。

更优地，所述脱盐热水池内侧壁上设置有保温层。

更优地，所述除氧器内侧壁设置有保温层。

更优地，所述管道外侧壁上设置有保温管套，保温管套与管道套接连接。

更优地，所述脱盐热水池内侧壁上设置有温度传感器一和水位传感器一。

更优地，所述除氧器内侧壁上设置有温度传感器二和水位传感器二。

作为优选，该系统还包括控制单元，控制单元包括控制器和显示屏，控制器连接并控制冷水泵、温水泵、热水泵、高温水泵、给水泵、温度传感器一、水位传感器一、温度传感器二、水位传感器二、高温换热器、除氧器和显示屏；

温度传感器一和温度传感器二分别用于检测脱水热水池和除氧器的水温并传送到控制器，控制器根据脱盐热水池和除氧器内的水温调节高温换热器的温度；

水位传感器一和水位传感器二分别检测脱水热水池和除氧器的水位并传送到控制器，控制器根据脱盐热水池和除氧器内的水位调节控制各个泵的工作状态，同时根据除氧器内的水位控制除氧器的工作状态；

显示屏用于显示脱水热水池和除氧器内的水温和水位以及各个泵的工作状态。

本发明的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统与现有技术相比具有以下优点：

（一）、本发明实现了脱盐水热量的梯级利用，将脱盐冷软水水经变换二水加热器使脱盐冷软水进行逐级提温至45℃，该水温又经高温换热器将水温进一步提高至65℃，热水一部分去造气炉夹套，另一部分经近路借用原尿素冷凝液管线回除氧器，该热水提温后作为后置炉及吹风气锅炉补水之用，把分散的热源回收后集中回收使用，同时提高了蒸汽产量；

（二）、本发明还优化了脱盐冷软水的供水压力，原有用户使用的不同压力等级的脱盐水均来自高压水管网，造成部分使用低压管网的用户存在能量的浪费，为此高压脱盐水管网划分了中压（≥2.5MPa）及低压（≤0.6MPa）两个等级，实现能源的梯级利用；

（三）、本发明充分利用生产富余热能，采用原系统闲置管线设备，节约改造成本大大提高设备利用率，彻底解决了锅炉供水温度偏低现象以及生产系统热量损失，实现了造价低、易控制、易维修、操作问题易解决，压力适用范围广，提高了能源的综合利用率；

（四）、本发明在管道外侧包裹保温管套以及在脱盐热水池及除氧器的内侧壁增加保温层，有效提高管道、脱盐热水池及除氧器的保温效果，减少热量的散失，提高热量的利用率以及蒸汽产量；同时保温管套有效防止了管道在寒冷的冬季出现冻裂的问题，影响生产；

（五）、本发明设置控制单元，通过控制器实现水温、水位及其各个泵的自动化控制，同时可通过显示屏清楚监控设备的工作状态，减少了工人的劳动强度，同时确保了安全生产；

（六）、本发明在各个管道上安装水阀，通过水阀能有效方便的控制各个管道的工作状态，即使有一个或者几个管道出现损伤或者需要维修，其他管道能够通过水阀及时截断，防止大面积漏水的问题，造成资源浪费。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统的结构示意图；

附图2为控制单元的结构框图。

图中：1、脱盐冷软水槽，2、变换二水加热器，3、脱盐热水池，4、高温换热器，5、除氧器，6、造气锅炉套，7、吹风气锅炉，8合成后置锅炉，9、冷水泵，10、温水泵，11、热水泵，12、高温水泵，13、给水泵，14、管道，15、冷水阀，16、温水阀，17、热水阀，18、高温水阀一，19、高温水阀二，20、高温水泵三，21、给水阀一，22、给水阀二，23、给水阀三，24、保温层，25、保温管套，26、温度传感器一，27、水位传感器一，28、温度传感器二，29、水位传感器二，30、控制器，31、显示器。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统作以下详细地说明。

实施例：

如附图1所示，本发明的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统, 其结构主要是由控制单元、脱盐冷软水槽1、变换二水加热器2、脱盐热水池3、高温换热器4、除氧器5、造气锅炉套6、吹风气锅炉7和合成后置锅炉8组成。脱盐冷软水槽1、冷水阀15、冷水泵9、变换二水加热器2、温水阀16、温水泵10、脱盐热水池3、热水阀17、热水泵11、高温换热器4、高温水阀一18、高温水泵12、高温水阀二19、除氧器5、给水阀一21、给水泵13、给水阀二22以及合成后置锅炉8依次通过管道14连通。造气锅炉套6与除氧器5相互并联设置，高温水泵12、高温水阀三20以及造气锅炉套6通过管道14相互串联连接。吹风气锅炉7与合成后置锅炉8相互并联设置，给水泵13、给水阀三23以及吹风气锅炉7通过管道14相互串联连接。

为了提高脱盐热水池3和除氧器5的保温效果，减少热量的散失，提高能量的利用率，脱盐热水池3和除氧器5内侧壁上均安装保温层24。

为了减少水在管道14输送过程中热量的散失，管道14外侧壁上套接保温管套25，保温管套25与管道14套接连接，确保安装拆卸方便。

为了能够自动监测脱盐热水池3内的水温和水位，减少人工劳动强度，脱盐热水池3内侧壁上安装温度传感器一26和水位传感器一27。

为了能够自动监测除氧器5内的水温和水位，减少人工劳动强度，除氧器5内侧壁上安装温度传感器二28和水位传感器二29。

如附图2所示，控制单元包括控制器30和显示屏31，控制器30连接并控制冷水泵9、温水泵10、热水泵11、高温水泵12、给水泵13、温度传感器一26、水位传感器一27、温度传感器二28、水位传感器二29、高温换热器4、除氧器4和显示屏31；温度传感器一26和温度传感器二28分别用于检测脱水热水池3和除氧器5的水温并传送到控制器30，控制器30根据脱盐热水池3和除氧器5内的水温调节高温换热器4的温度；水位传感器一27和水位传感器二29分别检测脱水热水池3和除氧器5的水位并传送到控制器30，控制器30根据脱盐热水池3和除氧器5内的水位调节控制各个泵的工作状态，同时根据除氧器5内的水位控制除氧器5的工作状态；显示屏31用于显示脱水热水池3和除氧器5内的水温和水位以及各个泵的工作状态。通过控制器30提高了该系统的自动化程度，减少了人工劳动强度，节省了人工成本，同时确保了安全生产以及能量的利用率。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，包括脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器、造气锅炉套、吹风气锅炉和合成后置锅炉，所述脱盐冷软水槽、变换二水加热器、脱盐热水池、高温换热器、除氧器和合成后置锅炉依次通过管道连通，造气锅炉套与除氧器相互并联设置，吹风气锅炉与合成后置锅炉相互并联设置；

脱盐冷软水槽与变换二水加热器之间的管道上设置有冷水泵，变换二水加热器与脱盐热水池之间的管道上设置有温水泵，脱盐热水池与高温换热器之间的管道上设置有热水泵，高温换热器与除氧器之间的管道上设置有高温水泵，高温水泵与造气锅炉套通过管道相互串联连接，除氧器与合成后置锅炉之间的管道上设置有给水泵，给水泵与吹风气锅炉通过管道相互串联连接。

2.根据权利要求1所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述冷水泵与脱盐冷软水槽连通的管道上设置有冷水阀，温水泵与变换二水加热器连通的管道上设置有温水阀，热水泵与脱盐热水池连通的管道上设置有热水阀，高温水泵与高温换热器连通的管道上设置有高温水阀一，高温水泵与除氧器连通的管道上设置有高温水阀二，高温水泵与造气锅炉套连通的管道上设置有高温水泵三，除氧器与给水泵连通的管道上设置有给水阀一，给水泵与合成后置锅炉连通的管道上设置有给水阀二，给水泵与吹风气锅炉连通的管道上设置有给水阀三。

3.根据权利要求1或2所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述脱盐热水池内侧壁上设置有保温层。

4.根据权利要求1或2所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述除氧器内侧壁设置有保温层。

5.根据权利要求1或2所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述管道外侧壁上设置有保温管套，保温管套与管道套接连接。

6.根据权利要求3所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述脱盐热水池内侧壁上设置有温度传感器一和水位传感器一。

7.根据权利要求4所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，所述除氧器内侧壁上设置有温度传感器二和水位传感器二。

8.根据权利要求1所述的合成氨余热回收及副产蒸汽综合利用系统，其特征在于，该系统还包括控制单元，控制单元包括控制器和显示屏，控制器连接并控制冷水泵、温水泵、热水泵、高温水泵、给水泵、温度传感器一、水位传感器一、温度传感器二、水位传感器二、高温换热器、除氧器和显示屏；

温度传感器一和温度传感器二分别用于检测脱水热水池和除氧器的水温并传送到控制器，控制器根据脱盐热水池和除氧器内的水温调节高温换热器的温度；

水位传感器一和水位传感器二分别检测脱水热水池和除氧器的水位并传送到控制器，控制器根据脱盐热水池和除氧器内的水位调节控制各个泵的工作状态，同时根据除氧器内的水位控制除氧器的工作状态；

显示屏用于显示脱水热水池和除氧器内的水温和水位以及各个泵的工作状态。