【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 保護(hù)基本國策的需要。我國是一個(gè)化肥生產(chǎn)和消費(fèi)大國，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和社會(huì)發(fā)展，黨和國家對(duì)“三農(nóng)”問題更加重視，化肥的需求量持續(xù)增加，復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)已成為支撐我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要條件。因此國家制定出臺(tái)了一系列相關(guān)政策，把化肥列為優(yōu)先發(fā)展主題。但是進(jìn)入二十一世紀(jì)，國際能源趨于緊張，石油價(jià)格一路飆升，生物能源應(yīng)運(yùn)而生，大量糧食被加工成燃料乙醇，造成了世界糧食緊張，導(dǎo)致化肥使用量猛增，價(jià)格上漲。我國雖然高度重視“三農(nóng)”問題，糧食儲(chǔ)備足，價(jià)格穩(wěn)定，但受國際基礎(chǔ)化肥原料價(jià)格影響，化肥生產(chǎn)成本居高不下，市場(chǎng)銷售價(jià)格迅速增長，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，一定程度上挫傷了農(nóng)民種糧積極性。因此，國內(nèi)化肥生產(chǎn)企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)環(huán)境，滿足市場(chǎng)需求，降低化肥生產(chǎn)成本勢(shì)在必行。 目前，受國際金融危機(jī)的沖擊，復(fù)合肥產(chǎn)品市場(chǎng)和原料價(jià)格極液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 12不穩(wěn)定，生產(chǎn)復(fù)混（合）肥所用原料氮肥和磷肥的價(jià)格在短短的 2個(gè)月內(nèi)就完成了從歷史上的巔峰期跌落到 6 年來的谷低，尤其是生產(chǎn)磷肥的原料硫酸所用硫磺，近期國際交易價(jià)格每噸從 800 美元驟跌到 60 美元，國內(nèi)工業(yè)硫酸也從每噸 1200 元（人民幣）跌落到目前的每噸 280 元（人民幣） 。因此采用硫酸、液氨生產(chǎn)復(fù)混（合）肥成本低，利潤空間大，經(jīng)濟(jì)效益好，能夠較好的抗御金融危機(jī)的沖擊。 國內(nèi)復(fù)合肥生產(chǎn)現(xiàn)狀目前國內(nèi)外復(fù)合肥的生產(chǎn)方法主要有：料漿法、團(tuán)粒法、擠壓法、摻混法和熔體法等，且以上幾種方法都比較成熟，均建有不同規(guī)模的生產(chǎn)裝置。熔體法造粒工藝，我國從 1997 年起開展熔體造粒法制備高濃度尿基復(fù)合肥技術(shù)的研究，科研人員先從尿基復(fù)合肥料的理化性質(zhì)，混合反應(yīng)機(jī)理，熔體料漿性質(zhì)等多方面進(jìn)行研究，取得了突破性的進(jìn)展，獲得了一系列工藝和技術(shù)參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，史丹利化肥股份有限公司在國內(nèi)率先建設(shè)了 2 套累計(jì)年產(chǎn) 100 萬噸的單塔和雙塔熔體造粒工藝的復(fù)合肥生產(chǎn)裝置。并在該裝置上研究開發(fā)高氮基質(zhì)復(fù)合肥與生物抑制劑緩釋控釋復(fù)合肥料，經(jīng)山東省科技廳組織的專家鑒定達(dá)到國際先進(jìn)水平。為節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，該公司將在原 220 萬噸轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造生產(chǎn)氯基復(fù)合肥新產(chǎn)品，已通過省級(jí)鑒定，其工藝技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。史丹利化肥股份有限公司液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目，充分利用工業(yè)硫酸、氣氨經(jīng)管式反應(yīng)器中和反應(yīng)所產(chǎn)生液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 13的熱能，對(duì)原 220 萬噸轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造，節(jié)約能源消耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)含量，能夠使企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低生產(chǎn)成本，使企業(yè)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。項(xiàng)目改造后，能夠節(jié)省大量煤炭資源，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)， “三廢”排放達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。綜上所述，該項(xiàng)目的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)三方面協(xié)調(diào)持續(xù)，具有很強(qiáng)的推廣意義。液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 14第三章 項(xiàng)目改造內(nèi)容及及前期工作情況 裝置改造前情況 原生產(chǎn)工藝流程 蒸汽 返料 項(xiàng)目實(shí)施前年產(chǎn) 20 萬噸蒸汽造粒復(fù)合肥工藝流程圖工藝流程說明：工藝采用滾筒蒸汽物理團(tuán)粒法造粒，來自蒸汽總管的蒸汽，來自上料工段的尿素、氯化銨、磷酸一銨、氯化鉀、中量及微量元素、添加料經(jīng)計(jì)量后與系統(tǒng)返料一起在造粒機(jī)內(nèi)團(tuán)聚造粒，經(jīng)皮帶機(jī)及斗提機(jī)輸送、進(jìn)入一級(jí)烘干機(jī)烘干及一級(jí)冷卻機(jī)冷卻；冷卻后去粗級(jí)篩分篩分下大顆粒，再經(jīng)細(xì)級(jí)篩分篩分下小顆粒及粉子后去二級(jí)烘干機(jī)烘干及二級(jí)冷卻機(jī)冷卻。經(jīng)二級(jí)冷卻機(jī)冷卻后的中顆粒進(jìn)入精品篩篩分，篩面上的物料作為成品經(jīng)包膜機(jī)包膜進(jìn)行防結(jié)塊處理，處理后去自動(dòng)包裝機(jī)包裝，一級(jí)冷卻機(jī)一級(jí)烘干機(jī)造粒機(jī)氯化鉀尿素磷一銨氯化銨上料包裝入庫 篩分機(jī)二級(jí)烘干機(jī)二級(jí)冷卻機(jī)篩分機(jī) 除塵室風(fēng)機(jī)除塵室煙筒液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 15包裝后去成品庫作為成品出售。粗級(jí)篩分篩分下的大顆粒返料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后，同細(xì)級(jí)篩分篩分下的小顆粒、粉子及精品篩篩分下的粉子一起返回造粒機(jī)頭部，作為系統(tǒng)返料在造粒機(jī)內(nèi)團(tuán)粒。一級(jí)烘干機(jī)、一級(jí)冷卻機(jī)、二級(jí)烘干機(jī)、二級(jí)冷卻機(jī)的尾氣通過除塵室，風(fēng)機(jī)加壓， ，經(jīng) 30 米煙囪放空。系統(tǒng)所需添加劑由磨粉工段提供，石塊經(jīng)鄂式破碎機(jī)破碎后，經(jīng)雷蒙磨磨碎，磨碎后去二級(jí)旋風(fēng)除塵收集細(xì)粉，供生產(chǎn)車間使用。 原工藝需要解決的問題原工藝的返料比為 ～：1，造粒機(jī)出口水分 8%，用黏性添加劑造粒，與國內(nèi)同行業(yè)相比，居于上游水平；國內(nèi)同行業(yè)返料比為 2～3：1。黏性添加劑的加入只是增加造粒過程的黏性，提高成品率，對(duì)肥效無幫助。返料比的降低，可減少噸成品需要烘干的物料總量，相應(yīng)增大產(chǎn)量，降低消耗。造粒機(jī)出口水分的降低，可減少噸成品烘干需要的燃煤量。在同一配比情況下，造粒機(jī)出口水分的降低，靠造粒溫度的升高來實(shí)現(xiàn)。在同一造粒溫度情況下，造粒機(jī)出口水分的降低，靠合理配比來實(shí)現(xiàn)。工藝上的節(jié)能，靠降低返料比，降低造粒機(jī)出口水分，不用或液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 16少用添加劑來實(shí)現(xiàn)。通過蒸汽冷凝水余熱回收利用，二次蒸汽等壓回收節(jié)能措施來節(jié)煤。調(diào)整鍋爐及熱風(fēng)爐燃燒狀況，使一次燃燒室及二次燃燒室燃燒充分，采用爐渣分揀混燒，合理控制原煤顆粒度，煤層厚度，合理控制原煤的低位發(fā)熱值，實(shí)行摻燒工藝，煙道尾氣余熱回收，用熱風(fēng)設(shè)備全部保溫等節(jié)能措施來節(jié)煤。原工藝需要解決的問題，可通過以上節(jié)能措施途徑來實(shí)現(xiàn)。 項(xiàng)目實(shí)施前設(shè)備節(jié)能需要完善的問題項(xiàng)目實(shí)施前風(fēng)機(jī)為 473 型普通風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)效率只有 6070%，提高風(fēng)機(jī)效率成為風(fēng)機(jī)節(jié)能的重點(diǎn)。主要耗電設(shè)備應(yīng)用變頻調(diào)速器，節(jié)能電機(jī)，超過 37KW 的電機(jī)實(shí)行降壓?jiǎn)?dòng)成為節(jié)電的重點(diǎn)。加強(qiáng)熱風(fēng)爐及鍋爐爐體保溫措施。 項(xiàng)目實(shí)施前公用工程概況給排水該公司目前用水主要為生產(chǎn)和生活用水，生產(chǎn)用水為蒸汽冷卻水，日用量約 90 噸，日最大用水量約 150 噸。生產(chǎn)用水由市政自來水單路供水系統(tǒng)接入，并根據(jù)生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行相應(yīng)的處理。直接冷卻水和間接冷卻水系統(tǒng)設(shè)有循環(huán)水池，通過水泵房供給各車間使用。廠區(qū)給水為生產(chǎn)、生活與消防合用一套給水管網(wǎng)。廠區(qū)排水采用雨污分流系統(tǒng)。所排生活用水經(jīng)過化糞池進(jìn)行初級(jí)預(yù)處理后，通過廠內(nèi)污水管道與車間所排生產(chǎn)廢水一道排入自建污水處理廠進(jìn)液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 17行處理，然后達(dá)標(biāo)排放。供電負(fù)荷等級(jí)：本項(xiàng)目生產(chǎn)設(shè)備用電負(fù)荷按三級(jí)；辦公、生活用電均屬三級(jí)負(fù)荷；消防用電負(fù)荷屬二級(jí)負(fù)荷，采用充放電式電源箱作為備用電源。電壓等級(jí)選擇:外部供電電壓為 10 千伏，車間用電負(fù)荷為380/220 電壓的設(shè)備，配電室降壓后用 380/220 伏三相四線系統(tǒng)向生產(chǎn)車間供電。車間配電系統(tǒng)：變壓器的低壓側(cè)耳母線分段運(yùn)行并設(shè)有聯(lián)絡(luò)開關(guān)，保安電源接于低壓母線，其開關(guān)與正常供電的變壓器低壓側(cè)總開關(guān)設(shè)有聯(lián)鎖，生產(chǎn)車間動(dòng)力照明各用一線，配電室設(shè)置單獨(dú)照明配電盤供生活用電。動(dòng)力及照明：電氣車間和公用設(shè)施配電、動(dòng)力、照明共用一個(gè)電源，三相四線制，動(dòng)力干線 380 伏，三相三線制供電，采用銅芯全塑電纜穿管暗敷，支線用電纜或絕緣導(dǎo)線穿管暗敷，局部地方選用電纜橋架敷設(shè)。車間使用雙管防爆日光燈，廠區(qū)及生活等其它照明為白熾燈。供汽生產(chǎn)用汽使用公司根據(jù)產(chǎn)量選型 10t 自備鍋爐，能夠滿足生產(chǎn)需要。 主要能耗設(shè)備史丹利化肥股份有限公司主要耗能設(shè)備見下表表 主要能耗設(shè)備序 分段工程 設(shè)備清單 設(shè)備規(guī)格 數(shù)量 設(shè)備功率液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 18號(hào) 名稱 （臺(tái)） （KW）造粒機(jī) ∮28008000 2 552一級(jí)烘干機(jī) ∮280028000 2 902一級(jí)冷卻機(jī) ∮240024000 2 552二級(jí)干燥機(jī) ∮220022022 2 452二級(jí)冷卻機(jī) ∮180018000 2 372包膜機(jī) ∮18006000 2 222滾筒篩 ∮24007000 4 902精品振動(dòng)篩 22005000 2 32臥式破碎機(jī) PCH8065 2 1002立式破碎機(jī) XLP1000 6 552皮帶秤 B1000 2 2包裝機(jī) DCS50/B2 4 2空壓機(jī) 2 152包膜泵 2 2包膜槽 ∮10001000 2 2螺旋喂料機(jī) ∮1333000 2 2攪拌機(jī) ∮3200800 4 902一烘熱風(fēng)爐 560萬大卡/小時(shí) 2 2二烘熱風(fēng)爐 320萬大卡/小時(shí) 2 2斗提機(jī) TH800TH1000 8 1182一烘風(fēng)機(jī) 14D 2 902一冷 風(fēng)機(jī) 12D 2 552二烘二冷風(fēng)機(jī) 10D 4 7421 造粒烘干 工段造粒風(fēng)機(jī) 6D 1 1522 電器系統(tǒng) 變壓器 總 1800 2控制柜 2 臺(tái)上料自控調(diào)節(jié)系統(tǒng) 13 儀表系統(tǒng) 自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)2 臺(tái)套 蒸汽自控調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1測(cè)溫測(cè)壓表 4控制柜 2 臺(tái)4 鍋爐崗位 10噸鍋爐 1 2總計(jì) 主要耗能分析從主要耗能設(shè)備表可以看出，耗電的主能耗設(shè)備為烘干機(jī)、冷卻機(jī)、風(fēng)機(jī)、粉碎機(jī)；耗煤的主能耗設(shè)備為一烘熱風(fēng)爐、二烘熱風(fēng)爐、10 噸鍋爐；耗蒸汽的主能耗設(shè)備為造粒機(jī)。原工藝采用滾筒蒸汽物理團(tuán)粒法造粒，噸耗電 40 度，噸耗原液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 19煤 71 公斤，噸耗蒸汽 130 公斤，噸耗一次水 ，本公司原工藝噸消耗與國內(nèi)同行業(yè)噸消耗相比居于中游，國內(nèi)同行業(yè)噸耗電 3856 度，噸耗原煤 6896 公斤，噸耗蒸汽 130160公斤，噸耗一次水 。 項(xiàng)目改造內(nèi)容本項(xiàng)目采用工業(yè)硫酸、氣氨經(jīng)管式反應(yīng)器中和反應(yīng)、轉(zhuǎn)鼓造粒工藝對(duì)原有 220 萬噸轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒復(fù)混肥生產(chǎn)裝置進(jìn)行技術(shù)改造。主要改造內(nèi)容如下：（1）采用“液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥工藝”對(duì)裝置主要生產(chǎn)工序進(jìn)行改造，需要改造造粒尾氣吸收系統(tǒng)、供氨系統(tǒng)、供酸系統(tǒng)、造粒反應(yīng)系統(tǒng)，需增強(qiáng)篩分系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)、配電節(jié)能系統(tǒng)，同時(shí)改造一些輔助生產(chǎn)系統(tǒng)。（2）采用變頻調(diào)速器節(jié)能電機(jī)，對(duì)超過 37KW 的電機(jī)實(shí)行降壓?jiǎn)?dòng)。（3）對(duì)熱風(fēng)爐及鍋爐爐體保溫、一次燃燒室及二次燃燒室進(jìn)行改造，實(shí)行摻燒工藝，采用爐渣分揀混燒，控制原煤顆粒度，對(duì)煙道尾氣余熱回收，同時(shí)對(duì)熱風(fēng)設(shè)備全部保溫。（4）對(duì)蒸汽冷凝水余熱回收利用，蒸汽管道及蒸汽加熱設(shè)備保溫，余壓利用，二次蒸汽等壓回收等節(jié)能改造。（5）通過直接節(jié)能措施的實(shí)施，本生產(chǎn)裝置消耗已經(jīng)降低，但降低幅度不太大，只降低了 20%左右。 前期工作準(zhǔn)備通過直接節(jié)能措施對(duì)原裝置實(shí)施改造，能量消耗降低幅度不太液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 20大，只降低了 20%左右。要想獲得大的節(jié)能空間，只有通過工藝的改進(jìn)，為此該項(xiàng)目承辦單位成立了科技攻關(guān)組，以降低返料比，提高產(chǎn)出率，降低電耗，降低蒸汽消耗，減少原料中填充料的使用為研究課題，攻克了“無水分引入液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥工藝”這一新課題?！盁o水分引入液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥工藝”的研制成功可利用液氨與硫酸的反應(yīng)熱加熱成蒸汽進(jìn)行造粒，不用蒸汽或少用蒸汽造粒，節(jié)約蒸汽，減少煤耗；可減少了造粒機(jī)出口水分，降低了烘干能耗；可利用液態(tài)硫酸銨的黏性來提高成品率，省去原工藝中的黏性添加劑，省去加工黏性添加劑所需耗電；可提高造粒成品率，降低烘干負(fù)荷，提高產(chǎn)量，降低電耗，煤耗。經(jīng)過對(duì)“液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥工藝”這一節(jié)能工藝的效果分析，史丹利化肥股份有限公司決定實(shí)施本項(xiàng)目的建設(shè)。液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能工程改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告淄博市工程咨詢?cè)? 21第四章 工藝技術(shù)方案 改造工藝原理、設(shè)備、工藝數(shù)據(jù)分析和研究 液態(tài)氨酸轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥生產(chǎn)原理分析和研究液氨與硫酸中和反應(yīng)。濃硫酸經(jīng)稀釋后與定量的液氨在管式反應(yīng)器中進(jìn)行中和反應(yīng)，生成硫酸銨料漿并放出熱量，其化學(xué)反應(yīng)式如下：H2SO4(稀) +2NH3= (NH4)2SO4+Q氯化鉀、磷酸一銨、硫酸氨間的復(fù)分解反應(yīng)及復(fù)鹽生成。