【文章內(nèi)容簡介】 本低溫熱能回收裝置的脫鹽水預熱器內(nèi)進行預熱，預熱后的脫鹽水進入本裝置的除氧器用低壓蒸汽除氧。經(jīng)除氧器除氧后的 104℃鍋爐給水，由低壓鍋爐給水泵送至低溫熱能回收系統(tǒng)的鍋爐給水加熱器加熱，即用～ 190℃外送至硫磺制酸系統(tǒng)的硫酸加熱到約 165℃后送入蒸汽發(fā)生器，同時外送的硫酸自蒸汽發(fā)生器后被冷卻到約 120℃。 120℃的硫酸再用脫鹽水進一步冷卻到 70℃左右送到原來的干吸塔酸循環(huán)槽 ，同時可將常溫（ 20℃）脫鹽水加熱到約 60℃后送入除氧器。 2）汽水系統(tǒng) 蒸發(fā)器內(nèi)高溫（ 208℃）循環(huán)濃硫酸的通過換熱管束加熱鍋爐水并使其氣化，硫酸被冷卻到 190℃左右，產(chǎn)生 的低壓飽和蒸汽流量約 17t/h，其中約， ，外供的蒸汽送入硫酸車間低壓蒸汽管網(wǎng)。送入蒸汽發(fā)生器的給水量經(jīng)過給水調(diào)節(jié)閥通過汽包液位來調(diào)節(jié)，以保持汽包液位的穩(wěn)定。 3）冷卻水系統(tǒng) 取樣冷卻器用冷卻水為直流水。 4）排污疏水系統(tǒng) 低壓鍋爐定期排污、連續(xù)排污及緊急放水匯集至排污總管后進入定期排污膨脹器，閃蒸后蒸汽放空，污水排入排污井。 5）加藥系統(tǒng) 磷酸三鈉溶液由組合式加藥裝置經(jīng)管道送入低壓鍋爐汽包。 6）給水控制指標 序號 指標名稱 單 位 控制范圍 1 給水硬度 μ mol/L ≤3 2 給水含氧量 mg/L ≤ 3 給水 PH 值 ≥ 7 4 爐水磷酸根 mg/L 1030 5 爐水 PH 值 1012 6 爐水總堿度 mmol/L ≤ 12 7 飽和蒸汽 SiO2 含量 μ g/kg ≤ 20 原材料和燃料、動力消耗定額 原材料 本項目是利用山東 XXXX 復合肥有限公司 30 萬噸 /年硫磺制酸裝置干燥和吸收工段的低溫廢熱產(chǎn)生低壓蒸汽的項目，其原料即硫酸裝置硫酸生產(chǎn)過程中的工藝氣體，即含約 10%三氧化硫的一次轉(zhuǎn)化氣體，無需外加原材料。裝置產(chǎn)生 萬噸 /年的低壓蒸汽，需要業(yè)主提供約 14 萬噸 /年的合格的脫鹽水。 裝置的生產(chǎn)能力和操作制度 裝置的生產(chǎn)能力：年產(chǎn)蒸汽 萬噸（ 低壓飽和蒸汽） 操作制度：四班三運轉(zhuǎn)，每班工作 8 小時，年運行時間 8000 小時（ 天）。 原材料及動力消耗定額 原材料及動力消耗定額（以每 噸 低壓飽和蒸汽計） 序號 名稱 規(guī) 格 單位 消耗 定額 小時 耗量 年耗量 備 注 1 電 kWh 45 104 2 脫鹽水 t 14 104 3 低壓蒸汽 t 104 除氧用汽 自控技術方案 設計范圍 本設計為硫酸裝置的低溫熱能回收系統(tǒng)的自控設計。 設計標準 （ 1）《過程檢測和控制系統(tǒng)用文字代號和圖形符號》（ HG/T 205052021 ） （ 2）《石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范》（ SH 30051999） （ 3）《石油化工自動控制設計手冊》 （ 4）《石油化工儀表安裝設計規(guī)范》（ SH/T 31042021） 自動化水平 本設計依據(jù)山東 XXXX 復合肥有限公司提供的工程設計條件和相關資料，根據(jù)工廠的實際情況，本著實用，穩(wěn)妥，可靠的原則，確定該項目設計的自動化設計要求。 低溫熱回收系統(tǒng)依托業(yè)主已有的硫酸控制室，包括操作控制室、機柜室等，利用原有分散控制系統(tǒng)（ DCS），增加部分 I/O 卡件，對低溫熱回收系統(tǒng)的主要參數(shù)溫度，壓力，流量，物位， 成份等分別進行顯示，記錄，累計，報警和聯(lián)鎖，并通過鍵盤或鼠標對低溫熱回收系統(tǒng)進行操作和控制。有關的電氣參數(shù)（電流，運行狀態(tài)，故障狀態(tài)等）都可在 DCS 中顯示，并在 DCS 中實現(xiàn)主要電機的停機。 儀表選型 考慮到硫酸裝置低溫熱能回收生產(chǎn)的特點，以及安全生產(chǎn)的要求，所有儀表選型力求做到好用、實用、夠用。涉及到高溫濃硫酸等特殊工況，或要求較高的場合，選用部分進口儀表。根據(jù)裝置的環(huán)境特征和物料特性，現(xiàn)場儀表考慮具有防腐功能。 （ 1）溫度儀表 溫度集中顯示的一次測溫元件為熱電阻，就地顯示采用雙金屬溫度計。 （ 2）壓力儀表 就地壓力表一般為彈簧管壓力表，用于壓力集中顯示的一次儀表采用電容式壓力或差壓變送器，輸出信號為 420mA DC 帶就地液晶顯示表頭。 （ 3）液位儀表 液位測量，蒸發(fā)器等液位采用差壓變送器，其他介質(zhì)的液位選用雷達液位計。 （ 4）流量儀表 蒸汽的流量測量采用一體化德爾塔巴流量計，硫酸介質(zhì)流量選用電磁流量計。 （ 5）分析儀表 本設計的在線分析儀表為進口儀表，為硫酸分析儀。 （ 6）調(diào)節(jié)閥 所有調(diào)節(jié)閥選用電動調(diào)節(jié)閥，一般流量小、口徑小的管道采用單座調(diào)節(jié)閥。 主要設備的選擇 概述 低溫熱能回收裝置非標設備的設計立足于國產(chǎn)化，根據(jù)國內(nèi)的制造能力和標準，進一步完善各項技術的論證，在穩(wěn)妥可靠的前提下進行改進和提高，優(yōu)化設備設計。 標準和規(guī)范 本工程非標設備設計應遵循以下的標準規(guī)范： 國家質(zhì)量技術監(jiān)督局（ 1999）壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 GB1501998 鋼制壓力容器 GB1511999 管殼式換熱器 JB/T47351997 鋼制焊接常壓容器 JB47102021 鋼制塔式容器 SH30461992 石油化工立式圓筒形鋼制焊接貯罐設計規(guī)范 HG205801998 鋼制化工容器設計基礎規(guī)定 HG205811998 鋼制化工容器材料選用規(guī)定 HG205821998 鋼制化工容器強度計算規(guī)定 HG205831998 鋼制化工容器結(jié)構設計規(guī)定 HG205841998 鋼制化工容器 制造技術要求 HG20592~206351997 鋼制管法蘭、墊片、緊固件 HG21514~215351995 碳素鋼、低合金鋼人孔和手孔 JB/T4712~13,4724~251992 容器支座 主要設備選擇 設計原則 （ 1）工程設計以設計合同為依據(jù)進行優(yōu)化設計，技術上應穩(wěn)妥、性能上應可靠、操作方便、投資節(jié)省。 （ 2）設備設計條件在工藝數(shù)據(jù)表和結(jié)構簡圖已有明確規(guī)定的，以設計條件的內(nèi)容為準。 （ 3）容器及封頭的公稱直徑盡量選用標準系列。 （ 4）設備法蘭按設計條件選用靠近壓力等級或高一等級標準法蘭；無標準直接選用時，進行非標設計；對既能選用板材也能使用鍛件加工時，優(yōu)先選用板材加工。 （ 5）設備上使用的人孔、手孔、檢查孔、吊耳、支座、視鏡等，盡量按標準或選用標準圖；螺栓、螺母按相應標準匹配使用，并盡量使用商品級。 主要設備說明 （ 1）高溫吸收塔 高溫吸收塔是低溫熱回收的主要設備，來自硫酸裝置第一次轉(zhuǎn)化后的氣體在該塔內(nèi)用高溫濃硫酸吸收，并產(chǎn)生大量的低溫熱能。 高溫吸收塔為立式圓筒形結(jié)構，采用特種不銹鋼材料制作，無需內(nèi)襯。塔內(nèi)填料支 承也為鋼結(jié)構，上鋪規(guī)整填料，規(guī)整填料上亂堆 3”和 2”階梯環(huán)耐酸瓷填料。填料上部為槽管式分酸裝置，設備上部不設除霧裝置。 槽管式酸分布器，它是由一根或兩根分酸主管和多支分酸支槽組成，酸液由酸泵送入分酸主管，由分酸主管分配至各分酸支槽，再由各分酸支槽上設置的降液支管分布至填料表面。整個酸分布器采用特種不銹鋼材料。整個結(jié)構具有結(jié)構簡單，重量輕，制造、安裝及維修較方便等優(yōu)點，單位面積分酸點數(shù)達 40 個 / m2以上，使用效果比較理想。 高溫吸收塔殼體上設有人孔，以便填料的安裝和設備的檢修。 吸收三氧化硫后的工藝氣體送往 硫酸裝置的第一吸收塔進一步吸收，由于高溫吸收產(chǎn)生的酸霧較多，原第一吸收塔頂部的除霧器已不能滿足要求。為保護后面的換熱設備，除霧器需要重新設計和購置，本設計采用進口纖維除霧器設在第一吸收塔的塔頂，在保證一定的工藝參數(shù)的前提下，其除霧沫效率是令人滿意的。因此，在本裝置中引進該關鍵部件，無論是對工藝指標的保證，還是對設備保護的要求，都是十分必要的。 （ 2）蒸汽發(fā)生器 蒸汽發(fā)生器是本項目的一個關鍵設備，汽水循環(huán)系統(tǒng)采用自然循環(huán)方式。要求設備既要有鍋爐本身具有的高效率和良好的結(jié)構設計，也要求具有極高的耐腐蝕性能。蒸汽 發(fā)生器蒸汽發(fā)生器在蒸汽發(fā)生器后設置了硫酸混合器，以使加入的水與高溫濃硫酸充分地混合。由于水加入濃硫酸的過程非常激烈，并放出大量熱量，另外此處因水的加入腐蝕性特別嚴重，因此混合器的設計要求嚴格，既要保證加入的水分散均勻，又要求在高溫下有很好的耐腐蝕性能。 1 應按照工藝參數(shù)、性能要求、操作狀況來確定所采用的機型、級數(shù)、密封和材料。要求泵的制造廠家必須具有豐富的設計和制造同類產(chǎn)品的經(jīng)驗。 2 泵本體、驅(qū)動電機、傳動裝置、和潤滑油（如果有的話 應由泵制造廠成套供應。 3 泵的電動機的輸出功率要大于泵的 軸功率，并留有足夠的余量。 4 泵的過流部分材料應能防止輸送介質(zhì)的腐蝕及沖刷和磨蝕，材料腐蝕率不得高于 毫米 /年。 主要設備一覽表 序號 設備名稱 規(guī)格及型號 單位 數(shù)量 備注 1 高溫吸收塔 5500 臺 1 2 高溫循環(huán)泵槽 2500x2500 臺 1 3 高溫循環(huán)泵 Q 850m3/h， H 20m 臺 1 4 蒸汽發(fā)生器 蒸發(fā)量 Q 17t/h 臺 1 5 混合器 500x3500 臺 1 6 鍋爐給水加熱器 600x3300 臺 1 7 脫鹽 水預熱器 350x3300 臺 1 8 排酸泵 Q 35m3/h， H 10m 臺 1 9 低 壓 鍋爐 給水 泵 臺 2 擬進口的設備 由于低溫熱能裝置的高溫回收塔采用高溫吸收工藝，將產(chǎn)生大量的酸霧，需要在原硫酸裝置的第一吸收塔內(nèi)除去，因此為了保證裝置操作的穩(wěn)定性及防止下游設備的腐蝕，需要將原第一吸收塔頂進行改造，其除霧器需要更換。由于國內(nèi)產(chǎn)品除霧效率低，酸霧帶到后續(xù)設備會增加腐蝕，裝置需要考慮引進第一吸收塔纖維除霧器。 第五章 建廠條件和廠址方案 建廠條件和廠址方案 廠址概況 山東 XXXX 復合肥有限公司位于 XX 市 XX 縣城南 9 公里，西距 205 國道約 700米，東臨淄東鐵路。地理位置為東經(jīng) 118176。 10′ 40〃，北緯 36176。 51′ 50〃。 30萬噸 /年硫磺制酸裝置建在 XX 復合肥有限公司西南角，北側(cè)和東側(cè)都是 XX 復合肥有限公司的原廠區(qū)，西臨 XX 市新農(nóng)基農(nóng)藥化工有限公司，南側(cè)為山東玻璃集團。擬建低溫熱能回收裝置建設在 30 萬噸 /年硫磺制酸裝置界區(qū)內(nèi)。 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料 本裝置建在公司現(xiàn)有的 30 萬噸 /年硫磺制酸場地內(nèi)，場地標高為 。該場地在地貌上屬張（店） 周 （村）沖洪種帶前緣，裝置區(qū)的地層為第四紀沉積的粘性土。該場地地層分布較為穩(wěn)定，從上而下分為如下六層（詳見地質(zhì)報告）： （ 1）表土； （ 2）亞粘土； （ 3）亞粘土混姜石；（ 4）輕亞粘土；（ 5）亞粘土；（ 6）輕亞粘土。 場地地下水埋深在地下 19m 左右，地下水類型為第四系孔隙潛水，微具承壓性，年水位變化幅度為 23m。 該場地地形較為平坦，地貌單元簡單，地層分布均勻穩(wěn)定，場地土工程性能良好，在硫酸裝置區(qū)內(nèi)未見不良地質(zhì)現(xiàn)象。 XX 市地震基本烈度為 7 度；本地區(qū)最大凍土深度為 米 . 氣象條件 1）氣溫： （ 1）年平均氣溫： ℃ （ 2）最熱月平均氣溫： ℃ （ 3）最冷月平均氣溫： ℃ （ 4）極端最高氣溫： ℃ （ 5）極端最低氣溫： 23℃ （ 6）安裝在室外鋼結(jié)構的設計溫度： 10℃ 2）濕度： （ 1）年平均相對濕度： 67% （ 2）月平均最小相對溫度： 57% （ 3）月平均最大相對濕度： 83% 3）氣壓： （ 1