【導(dǎo)讀】江西XX農(nóng)資有限公司。年產(chǎn)30萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目。編制日期：二0一0年八月。項(xiàng)目的實(shí)施是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀的必然要求.............8. 項(xiàng)目建設(shè)是吉安市實(shí)現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排的必然要求..........9

　　

【正文】 月，平均氣溫 ℃ ，最冷月為 1 月，平均氣溫 ℃ 。極端最高、最低氣溫分別為 ℃ 和 ℃ 。年均降水量 1553mm，年均降水日 166天。降水明顯集中在春季和初夏。年均日照時數(shù) 1649 小時，山區(qū)日照偏少。年無霜期 279 天，最長 323 天，最短 247 天。 適宜農(nóng)作物和林木生長。 廠址方案 該項(xiàng)目屬 改造項(xiàng)目，是在江西 XX 農(nóng)資有限公司現(xiàn)有生產(chǎn)基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有的產(chǎn)地及設(shè)施 ，采用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備實(shí)施的系統(tǒng)節(jié)能改造工程，不需要重新選址。 年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 17 第五章 系統(tǒng)節(jié)能改造工程技術(shù)方案 項(xiàng)目的主要內(nèi)容 本項(xiàng)目的主要內(nèi)容包括 淘汰原有鏈?zhǔn)饺济哄仩t，新建一臺 10t/h高效節(jié)能鍋爐，改進(jìn)現(xiàn)有的造粒工藝，更換老化耗能的生產(chǎn)電機(jī) ，以達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能減排的目的。 具體內(nèi)容如下： 購置 1 臺 鍋爐一臺 （額定蒸發(fā)量 10t/h） ，淘汰 企業(yè)現(xiàn)有的 2 臺 Ⅱ 鍋爐 （額定蒸發(fā)量 10t/h） ，減少蒸汽用量，提高鍋爐熱效率 ，節(jié)約一次能源 。 利用氨酸法造粒新工藝，初產(chǎn)品含水量由原來的 78%降到了 %以下，公司 改造原有的 2 座RSL280 烘干窯爐 為 1 座 ，減少燃料用量， 一定程度上降低了 能耗和成本。 利用氨酸法造粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的團(tuán)粒法造粒， 采用先進(jìn)新工藝，增加管式反應(yīng)器、造粒機(jī)頭尾密封、尾氣洗滌和氨酸計(jì)量， 并 對造粒機(jī)內(nèi)襯進(jìn)行改造 ， 并自行設(shè)計(jì)循環(huán)用水系統(tǒng) 。 改造后的新工藝氨酸法造粒技術(shù)主要是靠節(jié)約蒸汽節(jié)能，具體節(jié)能體現(xiàn)在鍋爐和烘干窯爐節(jié)能上，計(jì)算時，已以總熱量形 式計(jì)入到 鍋爐節(jié)能效果 里，不再重復(fù)計(jì)算。 將產(chǎn)品水分減到 %以下， 節(jié)約蒸汽用量， 大大降低烘干能耗，提高生產(chǎn)能力、產(chǎn)品成球率和 產(chǎn)品質(zhì)量。 購置新節(jié)能 機(jī)電設(shè)備 101 臺 （套） ， 其中： S11250kV 變壓器1 臺 、 氨酸法造粒工藝設(shè)備 67 臺 （ 套 ） 、 氨站設(shè)備 12 臺 （ 套 ） 、 鍋爐輔助設(shè)備 13 臺 （ 套 ） 、 環(huán)保設(shè)施 8 臺 （ 套 ） ， 以更換老化機(jī) 電、用電設(shè)備 或重組生產(chǎn)線 ， 同時鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)漿泵 等用電設(shè)備加裝變頻器，提高生產(chǎn)率 、達(dá)到 節(jié)能 用電 效果 ，同時改造中也保留原有的先進(jìn)變壓年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 18 器 S11800kV 一臺 。 生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能改造的 總體思 路 利用新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能改造，盡量使用原有廠房、產(chǎn)地、不再考慮重新征地?cái)U(kuò)建，以減少 生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù) 改造投資 。 工程技術(shù)方案 燃煤鍋爐 、窯爐 改造 鍋爐 窯爐 改造方案 公司現(xiàn)有 2 臺 10t/h 鏈條鍋爐 ， 型號為 Ⅱ ，額定蒸汽壓力 。 2 臺 10t/h 鏈條鍋爐均為 90 年代初期的產(chǎn)品，設(shè)備老化，效率低 ，故障率高，開機(jī)頻繁，實(shí)際鍋爐效率經(jīng)測試均為 65%，屬于低效率、高能耗設(shè)備，需淘汰。 氨酸法造粒 工藝改造年可 大量節(jié)約蒸汽能 ，蒸汽最大消耗量由 技改前的 20 噸 /小時下降到 10 噸 /小時，每小時可節(jié)約蒸汽 約 10 噸 。本項(xiàng)目擬購置 1 臺循環(huán)硫流化床鍋爐（ ）， 淘汰 公司現(xiàn)有的 2 臺 10t/h 鏈條鍋爐。鍋爐加裝靜電除塵器和堿法脫硫裝置對廢氣進(jìn)行處理。 由于窯爐效率提高，中間產(chǎn)品水分含量減少，項(xiàng)目節(jié)能技術(shù)改造原來 2 臺 RSL280 窯爐 為 1 座。 循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn) 循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、氣固分離循環(huán)系統(tǒng)、對流煙道三部分組成。其中燃燒系統(tǒng)包括風(fēng)室、燃燒室、爐膛、給煤系統(tǒng)等幾年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 19 部分；氣固分離循環(huán)系統(tǒng)包括物料分離裝置和返料裝置 兩部分；對流煙道包括省煤器、空氣預(yù)熱器等幾部分。循環(huán)流化床的燃燒方式采用了低溫、分級、循環(huán)燃燒的方式，既控制了 NOx 的生成，又可在爐內(nèi)添加石灰石進(jìn)行簡單的爐內(nèi)脫除 SO2，具有較好的環(huán)保性能。 循環(huán)流化床確實(shí)具有煤種適應(yīng)性廣、廉價脫硫、負(fù)荷調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，下面對這些優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)地分析。 燃燒效率高 循環(huán)流化床鍋爐燃燒屬低溫燃燒。燃料由爐前給煤系統(tǒng)送入爐膛，送風(fēng)一般設(shè)有一次風(fēng)和二次風(fēng)，有的生產(chǎn)還設(shè)置三次風(fēng)。一次風(fēng)由布風(fēng)板下部送入燃燒室，主要保證料層流化；二次風(fēng)沿燃燒室高度分級多點(diǎn)送入，主要是為 了保證充足的氧量保證燃料燃盡；三次風(fēng)進(jìn)一步強(qiáng)化燃燒。燃燒室內(nèi)的物料在一定的流化風(fēng)速作用下，發(fā)生劇烈擾動，在高速氣流的攜帶下離開燃燒室進(jìn)入爐膛，其中較大顆粒因重力作用沿爐膛內(nèi)壁向下流動，一些較小顆粒離開爐膛進(jìn)入物料分離裝置，爐膛內(nèi)形成氣固兩相流，進(jìn)入分離裝置的煙氣通過對流煙道內(nèi)的受熱面吸熱后，離開鍋爐。循環(huán)流化床鍋爐一大特點(diǎn)是采用分離回料裝置。分離回料裝置采用兩級分離，一級是爐室出口的慣性和百葉窗高溫分離，二級是在省煤器后加旋風(fēng)分離，末燃盡煤粒經(jīng)旋風(fēng)筒分離回流至燃燒室繼續(xù)燃燒。 因?yàn)檠h(huán)流化床鍋爐高效率的分離 裝置，被分離下來的顆料經(jīng)過返料器又送回爐膛，使鍋爐爐膛內(nèi)有足夠高的灰濃度，因此，循環(huán)流化床鍋爐不同于常規(guī)鍋爐爐膛僅有的輻射傳熱方式，而且還有對流及熱傳導(dǎo)等傳熱方式，大大提高了爐膛的傳導(dǎo)效率，使鍋爐達(dá)到額定出年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 20 力 ， 鍋爐效率達(dá) 8085％ （計(jì)算時取 80%） 。 煤種適應(yīng)性強(qiáng) 循環(huán)流化床鍋爐對低熱值無煙煤、劣質(zhì)煤、頁炭、爐渣石矸等都有很好的適應(yīng)能力，適應(yīng)性比煤粉爐、層燃爐好。原因一個是循環(huán)流化床配備分離回料裝置能夠保證煤粒得到充分地燃燒，另外，循環(huán)流化床鍋爐使煤粒在爐內(nèi)產(chǎn)生一定的流化，保證煤粒 能夠得到充分燃燒。國產(chǎn)循環(huán)流化床采用較低流化速度（ ）較低循環(huán)倍率約（ 1020），能夠減小分離受熱面的磨損。此外，循環(huán)流化床鍋爐不僅可全燒當(dāng)?shù)孛?，還可摻燒鄰爐（如鏈條爐）的爐渣。 添加石灰石，有較高脫硫效果 循環(huán)流化床爐內(nèi)燃燒過程中產(chǎn)生氧化硫與流化床爐燃燒添加劑一氧化鈣發(fā)生反應(yīng)： CaCO3=CaO+CO2 CaO+SO2+（ 1/2） O2=CaSO4 石灰石脫硫劑在多次循環(huán)過程中，延長了與煙氣中 SO2 的接觸時間， Ca/S 比顯著降低，即以少 量的石灰石達(dá)到較高的脫硫效率，脫硫效果可達(dá) 95％，產(chǎn)生硫酸鈣隨渣排出。另外，含有硫酸鈣的灰渣是綜合利用的好材料。 添加石灰石，降低了氮氧化物生成量 煤粒和添加的石灰石在爐膛內(nèi)以 800～ 900℃ 溫度燃燒，可以控制 NOX 的生成。這是因?yàn)樯傻?NOX 被爐子部未燃燒的碳或 CaO 還原，因此減少的 NOX的排放。 系統(tǒng)簡單，運(yùn)行操作方便 從原煤到落煤經(jīng)螺旋給煤機(jī)進(jìn)入爐膛；一次風(fēng)經(jīng)布風(fēng)板引入爐膛年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 21 底部；煤粉（ 10mm 以下）懸空燃燒；二次風(fēng)從前后墻引入，起助燃攪拌作用；隨煙氣向爐膛尾部帶起走的較大 顆粒旋風(fēng)分離器后返回到爐膛，循環(huán)燃燒，進(jìn)入尾部煙道只剩下很小的灰粒。經(jīng)過上述簡單流程，鍋爐即達(dá)到應(yīng)當(dāng)?shù)恼羝?，滿足汽輪機(jī)蒸汽品質(zhì)要求。經(jīng)初步估算，使用流化床鍋爐廠房，土建費(fèi)用節(jié)約 10％左右，與煤粉爐相比，設(shè)備費(fèi)用節(jié)約 2030％，運(yùn)行人員操作的輔機(jī)設(shè)備少，控制簡單。 灰渣綜合利用，前途廣泛 渣中有一定的硫酸鈣，可作各種建筑材料的摻合料，水泥行業(yè)、制磚行業(yè)利用灰渣前途最廣泛。該爐型推廣應(yīng)用可減少除灰渣場地，對無灰場條件的中小城市而言，不僅可以大大改善環(huán)境條件，而且可以推進(jìn)建材行業(yè)的發(fā)展，變廢為寶，使煤炭 發(fā)揮綜合效益。 氨酸法 造粒工藝改造 現(xiàn)有的造粒工藝 公司現(xiàn)有造粒工藝為團(tuán)粒法 轉(zhuǎn)鼓 造粒 ， 團(tuán)粒法 轉(zhuǎn)鼓 造粒 是 將粉末狀的干物質(zhì)經(jīng)計(jì)量、混合后，混合料用水或借助肥料鹽類的液相黏結(jié)劑使之黏結(jié)并經(jīng)受機(jī)械作用結(jié)成尺寸大小較為均勻的顆粒。 其造粒原理 是物料依靠表面張力、適量的液相、物料間滾動所產(chǎn)生的擠壓力，以及物料在造粒機(jī)內(nèi)正確的運(yùn)動方向上以小顆粒為核心，在滾動中大吸小附、粘結(jié)成球。在一定的時間內(nèi)滾動的頻率越高，成球率就相對越高，顆粒成型后也就越圓整。 該造粒工藝的主要缺陷是： （ 1）配料過程中，煙塵 比較大，物料浪費(fèi)嚴(yán)重。 （ 2）工藝生產(chǎn)中 由于混合不均， 會出現(xiàn)反應(yīng)不完全，局部物料粘接、堵塞等現(xiàn)象，影響物料的成球速率。浪費(fèi)物料、影響品質(zhì) 。 年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 22 （ 3）造粒成球含水量大，增加 了烘干耗能，同時由于 終產(chǎn)品 含水量大 （含水量 7%8%） ，產(chǎn)品易結(jié)塊，對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響。 （ 4） 該工藝只能加熱物料到 40℃ 左右，溫度較低，物料 粘連性差，成球率差，返料嚴(yán)重，返料多次 循環(huán)，增加耗能，浪費(fèi)物料。 （ 5）設(shè)備老化，生產(chǎn) 性 能不穩(wěn)定、能耗大、廢氣排放難達(dá)國標(biāo)。 （ 6）生產(chǎn)成本高。 擬采用工藝 —氨酸法造粒工藝 工藝 特點(diǎn) 改造擬采用的造粒工藝為氨酸法造粒工藝 。氨酸法造粒技術(shù)工藝是近幾年來國內(nèi)出現(xiàn)的一種最新的復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)，與傳統(tǒng)復(fù)混肥生產(chǎn)工藝相比，氨酸法造粒技術(shù)工藝以其低能耗，高品質(zhì)，低成本，高產(chǎn)量等特點(diǎn)得到了迅速發(fā)展，代表了復(fù)合肥工藝發(fā)展的一個方向。該工藝有如下特點(diǎn) ： 產(chǎn)能高、節(jié)能效果顯著 粉狀的物料需在一定的水分、溫度和黏結(jié)劑的條件下方能造粒，一般情況下物料水分、溫度越高成球速率越快，但水分高時將增加烘干負(fù)荷，浪費(fèi)熱能，同時產(chǎn)量降低，成本增加。該項(xiàng)目利用氣氨和硫酸中和反應(yīng)所產(chǎn)生未固化的硫酸銨料漿 形成物料液相代替水分進(jìn)行造粒，不需向造粒機(jī)內(nèi)物料噴入水分或蒸汽，從而降低了造粒機(jī)內(nèi)的物料水分，減輕烘干負(fù)荷，提高產(chǎn)量。實(shí)踐證明在同等設(shè)備的條件下，當(dāng)采用氨酸法造粒生產(chǎn)復(fù)（混）合肥時比采用 團(tuán)粒轉(zhuǎn)鼓 造粒生產(chǎn)同等養(yǎng)分的復(fù)混肥可提高產(chǎn)能 倍。同時該工藝?yán)冒焙土蛩岱磻?yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱進(jìn)行造粒，不需再向造粒機(jī)內(nèi)補(bǔ)充蒸汽，從而又降低了蒸汽年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 23 消耗量和在烘干機(jī)中對水分的烘干量，大大節(jié)省了能量。 “三廢 ”排放符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 復(fù)混（合）肥在生產(chǎn)過程中若處理不好往往造成污染物排放超標(biāo)，污染環(huán)境。在該項(xiàng)目改造時，考慮氨酸法 造粒過程中尾氣溫度較高，采用水作為洗滌液吸收氣氨時，因氨的溶解度受溫度影響吸收率較低且容易飽和造成污染事故。為此公司采取了用稀硫酸做尾氣中氣氨的吸收洗滌液，處理效果較好。該項(xiàng)目改造后經(jīng)環(huán)保部門的現(xiàn)場檢測，廢氣排放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的限值要求，且可大大提高氨的回收率，減少環(huán)境污染。該洗滌液使用一定時間時，通過泵送到配酸工序還可作工藝水使用，這樣不僅無廢水排放，而且還使資源得到充分利用。在氨酸法造粒生產(chǎn)復(fù)（混）合肥過程中，整個造粒機(jī)在離心風(fēng)機(jī)的作用下處于負(fù)壓狀態(tài)，無廢氣逸出，使造粒操作環(huán)境好，職業(yè)衛(wèi)生達(dá)到 國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 不需增加黏結(jié)劑 氨酸中和反應(yīng)生成的硫酸銨料漿可代替黏性造粒添加劑，不需在生產(chǎn)工藝中加入膨潤土或凹凸棒等黏結(jié)劑。并且比添加黏結(jié)劑的造粒成球率高，物料返料比低，可大大提高裝置生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本。 投資少、生產(chǎn)成本低 該項(xiàng)目在原 團(tuán)粒法 轉(zhuǎn)鼓蒸汽造粒裝置上僅需增加管式反應(yīng)器、造粒機(jī)頭尾密封、尾氣洗滌和氨酸計(jì)量，以及對造粒機(jī)內(nèi)襯進(jìn)行改造，即可采用目前價格低廉的工業(yè)硫酸開發(fā)出氨酸法造粒生產(chǎn)復(fù)（混）合肥新產(chǎn)品。該產(chǎn)品生產(chǎn)成本相對較低，利潤空間大，且該項(xiàng)目在改造過程中投資少，而設(shè)備操作范圍大。 當(dāng)不采用氨酸法造粒生產(chǎn)復(fù)（混）年產(chǎn) 30 萬噸氨酸法復(fù)合肥生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 正 文 24 合肥時，該裝置還能按原工藝生產(chǎn)出復(fù)混肥產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)一機(jī)雙用。 產(chǎn)品質(zhì)量好 氨酸法造粒生產(chǎn)復(fù)（混）合肥的產(chǎn)品水分低，顆粒光滑、圓潤、強(qiáng)度高、不結(jié)塊、便于機(jī)械化施肥，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家法定部門檢驗(yàn)均達(dá)到 GB 15063 國家標(biāo)準(zhǔn)要求。 工藝流程 創(chuàng)新技術(shù) 氨酸法造粒生產(chǎn)氯基復(fù) （ 混 ） 合肥工藝流程是 ： 濃硫酸和水按比例稀釋到一定濃度 ， 冷卻后經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量進(jìn)入管式反應(yīng)器 ， 液氨經(jīng)汽化后通過渦街流量計(jì)計(jì)量 ， 同時也進(jìn)入管式反應(yīng)器 ； 它們在瞬間產(chǎn)生了劇烈的中和反應(yīng) ， 生成溫度較高的硫酸 銨料漿 ， 并產(chǎn)生壓力將料漿噴入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi) ； 從配料崗位電子皮帶秤計(jì)量后的氯化鉀 （ 或硫酸鉀 ） 、磷酸一銨、尿素 （ 或氯化銨 ） 經(jīng)混合、粉碎輸送到轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi) ， 粉狀物料與硫酸銨料漿混合 ， 形成一定液相的固溶體 ， 在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)滾動造粒