社會其它相關(guān)論文-撫順干餾裝置部分循環(huán)冷卻水余熱的回收利用.doc

社會其它相關(guān)論文-撫順干餾裝置部分循環(huán)冷卻水余熱的回收利用摘要：本文主要介紹撫順干餾裝置生產(chǎn)過程中循環(huán)冷卻水余熱的產(chǎn)生形式，應(yīng)用熱交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)化，以及這部分能量的回收所得到的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：撫順干餾裝置循環(huán)水余熱利用熱污染節(jié)能在石油工業(yè)生產(chǎn)過程中，無論是人造石油廠還是石油煉制工廠，十之八九都伴隨熱能進(jìn)行輸入和輸出。撫順干餾裝置的特點(diǎn)決定了其在干餾生產(chǎn)過程中必然伴隨著大量的熱能，其中包括氣態(tài)蒸汽顯熱和液態(tài)高溫水顯熱，這部分顯熱如能全部或部分加以回收利用將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。一、撫順式干餾裝置循環(huán)水余熱的產(chǎn)生撫順干餾裝置由三臺加熱爐、二十臺干餾爐以及洗滌飽和塔、冷卻塔和涼水塔等組成。頁巖在干餾爐中進(jìn)行干餾過程的熱源由兩部分組成，一部分是干餾爐發(fā)生段頁巖半焦中固定碳與爐底主風(fēng)中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)放出大量的熱，約占干餾需要熱量的70%；另一部分是通過間歇式加熱爐提供的熱循環(huán)瓦斯氣，約占干餾需要熱量的30%，從干餾爐中部直接供熱。兩部分熱源于干餾爐混合室相遇，混合后給干餾段供熱。干餾爐出口的干餾產(chǎn)物經(jīng)過一系列冷凝、冷卻后得到頁巖油產(chǎn)品。在冷凝、冷卻過程中存在著大量的傳熱。其主要是以對流傳熱的形式進(jìn)行。無論是在加熱爐燃燒還是熱循環(huán)瓦斯氣加熱過程中都存在著大量的冷卻水的使用，并且存在著大量的熱能，另外洗滌飽和塔、冷卻塔和涼水塔的冷卻水也存在著大量的熱能。下面主要介紹一下這兩部分熱能的產(chǎn)生。1、撫順加熱爐大砣回水余熱的產(chǎn)生三臺加熱爐其中兩臺燃燒加熱，另外一臺通熱的循環(huán)瓦斯給干餾爐干餾供熱，冷卻水通過泵送至三臺加熱爐大砣水封，通過熱交換加熱后的水由泵輸送至涼水池進(jìn)行冷卻降溫后循環(huán)利用，冷卻過程中將能量釋放掉。冷卻水經(jīng)過一、二部加熱爐大砣加熱前后的溫度及流量見圖-1及圖-2所示，通過圖-1中加熱爐上水溫度（1）和加熱爐出水溫度（2）兩條曲線可以看出，冷卻水平均被加熱15左右，如圖-2所示其流量在251-255m3/h左右，按圖-1溫度差，按照公式（1）計(jì)算：Q=CGT（1）式中：Q：熱量C：水的比熱，取Kcal/KgG：水質(zhì)量T：溫度差按下限向大氣中散發(fā)熱量約Q=3.77106Kcal/h的熱量。循環(huán)冷卻水中賦存的余熱量十分巨大，溫排放易引起嚴(yán)重的熱污染。這部分熱量可以通過設(shè)計(jì)、改造后回收利用。2、冷卻塔冷卻水余熱的產(chǎn)生干餾裝置冷卻塔主要作用是將干餾產(chǎn)物瓦斯氣的再次冷卻和洗滌，冷卻水通過熱交換加熱后通過泵送至涼水塔進(jìn)行冷卻降溫再循環(huán)使用。冷卻水經(jīng)過涼水塔冷卻前后溫度及流量見圖-3和圖-4所示，通過圖-3中涼水塔出口冷卻水溫度（1）和涼水塔入口冷卻水溫度（2）可以看出，在涼水塔冷卻過程中水溫度平均降低11-12左右，如圖-4所示其流量在705-715m3/h左右，一、二、三部三臺冷卻泵同時作業(yè)，按圖-3溫度差，按照公式（1）計(jì)算，按下限向大氣中散發(fā)熱量約Q=2.33107Kcal/h的熱量。這部分熱量可以通過設(shè)計(jì)、改造后回收利用。在撫順干餾爐進(jìn)行頁巖干餾生產(chǎn)的同時，有很多熱量伴隨著產(chǎn)生和消失，其中一部分可以計(jì)算得到其熱量并可以實(shí)現(xiàn)回收利用，但是大部分較難實(shí)現(xiàn)回收利用，例如干餾爐水盆每時每刻都在以蒸汽的形式向大氣及干餾爐中擴(kuò)散熱量，這也是相當(dāng)可觀但無法或很難實(shí)現(xiàn)回收利用的一部分能源；冷卻池、洗滌池每日通過散熱等形式向大氣中散熱，另外瓦斯排送機(jī)的軸承冷卻水的余熱，這部分能量也是較難回收利用的。二、循環(huán)冷卻水余熱對環(huán)境造成的污染及回收利用的價值對冷卻塔和涼水池而言，其蒸發(fā)散熱加以風(fēng)吹影響，使大量熱量和水滴進(jìn)入大氣環(huán)境，會使空氣局部溫度、濕度升高。如前面介紹循環(huán)冷卻水在冷卻過程中向其排放的環(huán)境釋放出極其巨大的余熱能量，如此巨量的廢熱排放必將使局部生態(tài)環(huán)境遭受熱污染。必須重視循環(huán)水余熱的回收與利用，這是關(guān)系到節(jié)能、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和資源綜合利用，轉(zhuǎn)害為利、化廢為寶的大好事情。在工業(yè)上，目前我國總的能源利用率也不高，平均還不到30。歐美一些比較發(fā)達(dá)的國家，差不多已達(dá)到4050，而缺少能源資源的日本，達(dá)到57。通過數(shù)據(jù)可以看出浪費(fèi)掉的余熱比利用的熱量還多。查2004年資料，全世界煤炭生產(chǎn)量為55.38億噸，比上年增長6.81%。其中中國煤炭生產(chǎn)量為19.56億噸，增長13.19%，占世界煤炭生產(chǎn)總量的35.32%。全世界煤炭消費(fèi)量為55.64億噸，增長6.30%。其中中國煤炭消費(fèi)量19.17億噸，增長14.64%，占世界消費(fèi)總量的34.40%。中國的煤炭生產(chǎn)量與消費(fèi)量占世界比重的1/3，均列世界第一位。如此巨量煤炭資源的消耗和如此低熱能的利用率之間的鮮明對比，使我們不得不在資源的有效利用上思考、研究、開發(fā)和利用。撫順干餾裝置循環(huán)水供應(yīng)穩(wěn)定，有較穩(wěn)定的溫度差，其條件符合熱交換器對水源溫度和壓力的要求。通過對干餾裝置循環(huán)冷卻水余熱的回收，利用到鍋爐采暖、工業(yè)用途及民用等當(dāng)中，可以減少燃料煤的消耗。我們每減少1t標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒，便可少排放CO2440kg、SO220kg、煙塵：15kg、灰渣：260kg，能有效地改善大氣及環(huán)境質(zhì)量。因此，利用循環(huán)冷卻水余熱節(jié)約煤炭資源，不僅是資源的節(jié)約，更可減少燃煤的負(fù)面環(huán)境效應(yīng)，非常有利于環(huán)境保護(hù)。通過前面的計(jì)算，可以看出，僅加熱爐大砣、冷卻塔循環(huán)水向空氣中散發(fā)的熱量就達(dá)Q=2.71107Kcal/h，這部分熱量僅是撫順干餾裝置循環(huán)水余熱的冰山一角。僅以熱交換器進(jìn)行熱交換，計(jì)算利用余熱的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，如果考慮到冬夏溫度差對水溫的影響，高溫可平均達(dá)到60左右，均屬于低品位熱能。利用熱交換器對這部分能量Q=2.71107Kcal/h進(jìn)行轉(zhuǎn)化，折合成5000Kcal/Kg燃料原煤計(jì)算，按熱能利用率為60%計(jì)算，可節(jié)約燃料煤3.25t/h左右，按照年355天生產(chǎn)日計(jì)算可節(jié)約用煤2.77萬噸左右，按照當(dāng)前市場價格418元/噸計(jì)算，年可節(jié)約資金1157.9萬元。不但節(jié)約了能源，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，更改造了環(huán)境效益。隨著社會的發(fā)展和創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)步伐的推進(jìn)，以及企業(yè)的發(fā)展和能源的日益減少的矛盾促使企業(yè)正在向節(jié)約、環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟(jì)方向努力。為保證社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和資源的最大限度利用，在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)提出了建立“循環(huán)型社會”的21世紀(jì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略目標(biāo)，并從工業(yè)生產(chǎn)和人民生活等各個方面有機(jī)關(guān)聯(lián)的多層面予以實(shí)施。干餾裝置循環(huán)冷卻水余熱利用問題正是實(shí)施“循環(huán)型社會”戰(zhàn)略目標(biāo)中的一個層面，它關(guān)系到節(jié)能、資源綜合利用以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等問題。上文已談到，循環(huán)冷卻水余熱的可利用量很大，回收這部分熱能對于節(jié)約能源和煤炭資源的意義是重大的。如前所示循環(huán)水的前后溫度差都在10-15之間，這一熱量損失對干餾裝置生產(chǎn)過程是不可避免的，只有通過其它途徑加以利用，以期部分或全部回收。三、干餾裝置循環(huán)冷卻水余熱的回收利用在石油工業(yè)中，廣泛的應(yīng)用各種換熱設(shè)備來完成物料的加熱和冷卻過程，目前應(yīng)用較廣泛且較成熟的余熱回收設(shè)備是熱交換器和正在試生產(chǎn)階段的熱泵，已在工業(yè)余熱回收中得到部分應(yīng)用。其中熱泵已有了多種類型：如壓縮式熱泵、吸收式熱泵、蒸汽噴射式熱泵，雖然，近年來國內(nèi)、外陸續(xù)在太陽能利用和工業(yè)余熱利用領(lǐng)域開展了固體吸附式熱泵的應(yīng)用性研究，也取得了不少較成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是在商業(yè)化生產(chǎn)中只是初期的階段。熱交換器按結(jié)構(gòu)分可分為：回轉(zhuǎn)型熱交換器、熱回收環(huán)熱交換器、熱管式熱交換器、靜止型板式熱交換器。由于高效率是所有熱交換器的目標(biāo)，而節(jié)省能源是使用者的需求，密集化則是熱交換器的新趨勢，層板式熱交換器則是此項(xiàng)