2019年5月26日,由天津市創(chuàng)舉科技股份有限公司(以下簡稱“創(chuàng)舉公司”)承攬的EPC總包項目——唐山某公司高壓蒸汽替代脫苯管式爐加熱系統(tǒng)改造項目一次性開車成功。該項目距今運行近3個月,系統(tǒng)操作穩(wěn)定、各項指標均優(yōu)于設計值。
一、項目背景
管式爐加熱富油脫苯工藝存在問題日益突出,亟待解決
1、管式爐煙囪煙氣排放不達標
煤氣在管式爐爐膛里燃燒,燃燒后的煙氣中含有二氧化硫及氮氧化物等有害物質。目前大多數焦化廠管式爐燃燒后的煙氣沒有經過凈化,直接通過煙囪排放,從而造成環(huán)境污染。隨著國家環(huán)保治理力度的不斷加大,管式爐煙囪排放的煙氣要求必須治理。
2、管式爐熱效率低、焦爐煤氣消耗量大
管式爐加熱消耗大量煤氣,由于管式爐加熱熱效率低(約70%左右),大量煤氣被浪費,經濟效益差。
3、管式爐存在安全隱患
管式爐采用焦爐煤氣作為燃料,明火作業(yè),焦爐煤氣本身就是易燃、易爆、有毒的介質,操作中必須嚴格按照操作規(guī)程進行操作。一旦操作不當,容易造成著火爆炸事故。且有的焦化洗脫苯工段管式爐與粗苯貯槽安全間距不夠,存在很大的安全隱患。
二、改造可行性
1、凡是有干熄焦的企業(yè),都有高壓高溫過熱蒸汽(9.8MPa,540℃),該級別蒸汽主要用于發(fā)電。但好多企業(yè)由于所發(fā)電力必須并網,往往限制了發(fā)電量,沒有充分發(fā)揮干熄焦的最佳節(jié)能效率,因此各廠蒸汽一般都有富裕。
2、干熄焦的蒸汽通過減溫減壓后完全滿足脫苯及富油再生的需要。
3、占地面積小,一般占地面積50m2即可。
4、改造裝置并入生產系統(tǒng)比較簡單,利用短時間停產即可接頭并入運行。
三、方案論證
新形勢下現鋼鐵企業(yè)面臨巨大的環(huán)保壓力,相應對管式爐煤氣燃燒的排放要求更加嚴格。創(chuàng)舉公司技術團隊從工藝、設備、控制、安全措施等方面,全面考量、定位、討論、優(yōu)化,最終采用干熄焦產生的高壓蒸汽替代傳統(tǒng)管式爐給脫苯富油加熱的方案。該方案能完全解決煤氣燃燒造成的環(huán)境污染,減輕業(yè)主單位的環(huán)保壓力。
改造前后運行指標對比如下:
項目 |
單位 | 改造前 | 改造后 |
粗苯產量 | t/a | 4000 | 4000 |
富油流量 |
m3/h | 140 | 140 |
進出管式爐富油溫度/溫升 | 130-173/43 | 146-170/24 | |
管式爐煤氣消耗量 | Nm3/h | 1200-1375 | 0 |
管式爐蒸汽消耗量 | t/h | 2.74 | 0 |
高壓蒸汽消耗量 | t/h | 0 | 5 |
副產低壓蒸汽 | t/h | 0 | 0.35 |
凈回收冷凝液 | t/h | 0 | 2 |
一段貧油冷卻器前溫度 | ℃ | 100 | 85 |
四、經濟效益、環(huán)保效益、安全效益分析
1、產生的經濟效益
改造前:
消耗煤氣費用:1260Nm³/h,按0.8元/m³計算,合計-1008元/h。
消耗低壓蒸汽費用:2.74t/h,按120元/t計算,合計-328元/h。
排放煙氣量:7560 Nm³/h。
改造后:
消耗高壓蒸汽費用:5t/h,按200元/m³計算,合計-1000元/h(含富油加熱和再生用汽)。
一段貧油冷前溫度由100℃降低到85℃,節(jié)約冷卻水80t/h,按5角/t計算,合計+40元/h。
副產低壓蒸汽:0.35t/h,按120元/t計算,合計+42元/h。
凈回收冷凝液:2.6-0.6=2t/h,按30元/t計算,合計+60元/h(減溫水消耗凝液量0.6t/h)。
改造前后產生直接經濟效益: (1008+328-1000+60+42+40)元/h=478元/h*24h*365天=418.7萬元/年。
2、產生的環(huán)保效益
減排煙氣量:7560 Nm³/h。
3、產生的安全效益:
由于采用富油加熱器替換原管式加熱爐加熱,現場無明火作業(yè),消除了現場的火災、爆炸危險,提高了生產安全系數;裝置安全距離小,且體積小,使生產現場設備布局更加緊湊,節(jié)省占地面積。
五、項目成功點
1、項目節(jié)能技術先進。通過增加一級油油換熱器,加強回收熱貧油熱量給富油,使富油加熱器的熱負荷比之前的管式爐減少50%。
2、設計路線先進。從能耗指標、裝置的安全性、穩(wěn)定性、操作性、便捷性、工程質量等方面滿足生產要求,沒給其它相關單位如干熄焦、發(fā)電廠、高低壓蒸汽管網、凝水回收等造成嚴重的影響和沖擊。
3、節(jié)能的經濟性顯著。脫苯塔管式爐改造的同時,采用創(chuàng)舉公司高效塔板進行脫苯塔改造,兩者使熱負荷大大降低,技術先進、經濟性顯著。
4、環(huán)保效益顯著。減少煙氣排放量7560 Nm³/h,環(huán)保效益強。
5、安全效益顯著,直接消除了明火作業(yè)。
6、該項目技術有市場推廣價值。國內現有的技術,大多是簡單的替代,只是熱源不同。創(chuàng)舉公司的技術先進、經濟性、環(huán)保性、安全性強,市場推廣前景巨大。
六、小結
此項目是創(chuàng)舉公司首個富油加熱改造EPC總包項目,在沒有任何經驗借鑒和可參考業(yè)績的前提下,創(chuàng)舉團隊從工藝設計、設備制造、現場施工、開車調試等各個環(huán)節(jié)各司其職、高度配合。項目的成功開車,不僅彰顯了創(chuàng)舉公司的核心競爭力,也體現了團隊的凝聚力、戰(zhàn)斗力。
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