【正文】 13 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。 原工藝需要解決的問題，可通過以上 節(jié)能措施 途徑 來實現(xiàn)。 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)實行降壓啟動成為節(jié)電的重點(diǎn)。 項目實施前公用工程概況 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。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)排水采用雨污分流系統(tǒng)。 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 14 供 電 負(fù)荷等級：本項目生產(chǎn)設(shè)備用電負(fù)荷按三級；辦公、生活用電均屬三級負(fù)荷；消防用電負(fù)荷屬二級負(fù)荷，采用充放電式電源箱作為備用電源。 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。 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。 主要能耗設(shè)備 XX化肥股份有限公司 主要耗能設(shè)備見下表 表 序號 分段工程名稱 設(shè)備清單 設(shè)備規(guī)格 數(shù)量 （臺） 設(shè)備功率（ KW） 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 15 1 造粒烘干 工段 造粒機(jī) ∮ 2800 8000 2 55 2 一級烘干機(jī) ∮ 2800 28000 2 90 2 一級冷卻機(jī) ∮ 2400 24000 2 55 2 二級干燥機(jī) ∮ 2200 22021 2 45 2 二級冷卻機(jī) ∮ 1800 18000 2 37 2 包膜機(jī) ∮ 1800 6000 2 22 2 滾筒篩 ∮ 2400 7000 4 90 2 精品振動篩 2200 5000 2 3 2 臥式破碎機(jī) PCH8065 2 100 2 立式破碎機(jī) XLP1000 6 55 2 皮帶秤 B1000 2 2 包裝機(jī) DCS50/B2 4 2 空壓機(jī) 2 15 2 包膜泵 2 2 包膜槽 ∮ 1000 1000 2 2 螺旋喂料機(jī) ∮ 133 3000 2 2 攪拌機(jī) ∮ 3200 800 4 90 2 一烘熱風(fēng)爐 560萬大卡 /小時 2 2 二烘熱風(fēng)爐 320萬大卡 /小時 2 2 斗提機(jī) TH800TH1000 8 118 2 一烘風(fēng)機(jī) 14D 2 90 2 一冷 風(fēng)機(jī) 12D 2 55 2 二烘 二冷風(fēng)機(jī) 10D 4 74 2 造粒風(fēng)機(jī) 6D 1 15 2 2 電器系統(tǒng) 變壓器 總 1800 2 控制柜 2 臺 3 儀表系統(tǒng) 自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)2臺套 上料自控調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1 蒸汽自控調(diào)節(jié)系統(tǒng) 1 測溫測壓表 4 控制柜 2 臺 4 鍋爐崗位 10噸鍋爐 1 2 總計 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)。 項目 改造內(nèi)容 本項目采用工業(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 原 有 2 20 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。 （ 2） 采用 變頻調(diào)速器節(jié)能電機(jī)， 對 超過 37KW的電機(jī)實行降壓啟動。 （ 4） 對 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 。 前期工作準(zhǔn)備 通過直接節(jié)能措施 對原裝置 實施 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 項目 可行性研究報告 17 大，只降低了 20%左右。 “無水分引入液態(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。 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 18 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)。 從配料崗位輸送到造粒機(jī)內(nèi)的氯化鉀和磷酸一銨在低溫下可進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)生成磷酸二氫鉀和氯化銨，但該反應(yīng)在溫度低時反應(yīng)緩慢生成的磷酸二氫鉀量相對較低，當(dāng)硫酸與液氨進(jìn)行中和反應(yīng)放出大量的熱量時，物料溫度升高加速了其反應(yīng)速度，同時液氨與硫酸進(jìn)行中和反應(yīng)生成的硫酸銨又與物料中的氯化鉀發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鉀和氯化銨。該物料中氯化鉀和磷酸一銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成的氯化氨與原料中的氯化鉀將形成氯化銨鉀復(fù)鹽固溶體[(NH4， K)Cl]。氯化鉀和磷酸一銨反應(yīng)生成的磷酸二氫鉀與原料中的磷酸液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 19 一銨又形成磷酸銨鉀固溶體 [(NH4， K) H2PO4]。其化學(xué)反應(yīng) 式如下： （ 1~ p） NH4Cl+ p KCl=(NH4， K)Cl p=0~1 (1~q) (NH4)2SO4+q K2SO4=(NH4， K) SO4 q =0~1 (1~n) NH4 H2PO4+nk H2PO4= (NH4， K) H2PO4 n=0~1 設(shè)備選擇和研究 管式反應(yīng)器。為保 證硫酸與氣氨的充分反應(yīng)，該采取在造料機(jī)入口端安裝管式反應(yīng)器，且反應(yīng)器出口管平行伸入造粒機(jī)內(nèi)，硫酸與液氨中和反應(yīng)所產(chǎn)生的被壓將料漿直接均勻的噴到造粒機(jī)內(nèi)的物料上，使物料與料漿充分混合滾動造粒，從而避免因硫酸與氣氨因反應(yīng)不充分造成造粒機(jī)內(nèi)物料、料漿比例不均造粒困難的現(xiàn)象，確保了物料成球率。 造料機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)。 XX 化肥 股份 有限公司 針對這一問題采取了在造粒機(jī)內(nèi)襯一層耐溫、耐酸、耐磨的天然橡膠板并將造粒機(jī)筒體切割成數(shù)個氣孔，使設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中在重力和氣體鼓動的作用下襯板產(chǎn)生震動物料自然脫落，防結(jié)壁效果相當(dāng)明顯。由于硫酸與氣氨在反應(yīng)過程中有過量的氣氨逸出，若直接排放既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境，為此 XX 化肥 股份 有限公司 采取了將造 粒機(jī)一端增加密封裝置，且新增一臺 472NO12C離心鼓風(fēng)機(jī)和一套文丘里洗滌裝置。該采取了用稀硫酸作為氣氨的吸收洗滌液對尾氣進(jìn)行處理，效果較好，可大大提高氨的回收率，減少環(huán)境污染。 硫酸、氣氨計量和自動控制裝置。硫酸和氣氨都屬強(qiáng)危險化學(xué)品的強(qiáng)腐蝕劑，尤其是硫酸腐蝕性非常嚴(yán)重，一般材質(zhì)不能耐其腐蝕，我們通過查閱大量的資料，經(jīng)過考察選用了 316L 襯鉑鐒材質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計和氣氨專用渦街流量計，并結(jié)合 DCS微機(jī)自動控制系統(tǒng)，可有效解決以上問題。此法的優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)規(guī)模大，產(chǎn)品質(zhì)量好，產(chǎn)品強(qiáng)度高。 增濕團(tuán)粒法 以單體基礎(chǔ)肥料為原料，經(jīng)粉碎至一定細(xì)度后，物料在轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī) (或園盤造粒機(jī) )的滾動床內(nèi)通過增濕、加熱進(jìn)行團(tuán)聚造粒，造粒物料經(jīng)干燥、篩分、冷卻即得到 NPK復(fù)混肥料產(chǎn)品，這也是國際廣泛采用的方法之一，早期的美國及印度、日本、泰國等東南來國家均采用此法生產(chǎn)。但該法相對加工過程生產(chǎn)成本高，能源消耗、環(huán)境污染大。造粒物料經(jīng)干燥、篩分、冷卻即得到 (尿基或硝基 )肥料產(chǎn)品，但該法在尿素生產(chǎn)企業(yè)通常具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，若購買成品尿素再熔融，則其優(yōu)勢并不明顯，并且該法所用的氮為氮肥企業(yè)加工好的產(chǎn)品氮，其生產(chǎn)成本相對較高。摻混肥料行業(yè)是化肥生產(chǎn)、 銷售和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)達(dá)到較高的水平后才得以實現(xiàn)的產(chǎn)肥、用肥的方式。但該法在農(nóng)業(yè)科學(xué)施肥水平提高后方能很好的得到推廣，且必須各單體肥料加工成顆粒，方能滿足國家肥料標(biāo)準(zhǔn)要求，適合農(nóng)業(yè)的機(jī)械化施肥要求，該法目前還市場認(rèn)可和推廣的過程。生產(chǎn)過程一般不需要干燥和冷卻過程，特別適應(yīng)于熱敏性物料，同時可節(jié)約投資和能耗，能生產(chǎn)出比一般復(fù)合肥濃度更低的低濃度 復(fù)合肥，生產(chǎn)中也可根據(jù)需要添加有機(jī)肥和其他營養(yǎng)元素。該裝置在我國剛剛屬于推廣階段。但該工藝用于制造高濃度尿基復(fù)合肥料在國內(nèi)相對較少，這一工藝由于不需要傳統(tǒng)復(fù)合肥生產(chǎn)裝置中投資及能耗液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 24 最大的干燥系統(tǒng)，而且根據(jù)尿素及尿基復(fù) 合肥的特性，特別適合尿基高氮比的三元二元高濃度復(fù)合肥的生產(chǎn)。 改造后，產(chǎn)品質(zhì)量按 GB150632021國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測。 7 有效磷（ P2O5）％ ≥ 17177。 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 25 工藝改造方案 返料 項目改造后工藝流程圖 新工藝采用無水分引入液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒法，是把氨站送來的液氨與混酸儲槽送來的混配稀酸在通入造粒機(jī)的管式反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)生的熱量用于提高造粒溫度，減少造粒水分；反應(yīng)后產(chǎn)生的蒸汽用于提供造粒水分，不需外加蒸汽；反應(yīng)后產(chǎn)生的液態(tài)硫酸銨物料黏性極強(qiáng)，用于提供造粒黏性，不需外加粘土。 粗級篩分篩分下的大顆粒返料經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后，同細(xì)級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。 造粒機(jī)的尾 氣由風(fēng)機(jī)加壓，經(jīng)文氏除塵器，旋風(fēng)除霧器除塵后，經(jīng) 60米煙囪放空。 原工藝為蒸汽造粒，新工藝液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒。投資詳見下表。 該項目工藝上采用液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒法，是把 氨站送來的液氨與混酸儲槽送來的混配稀酸在通入造粒機(jī)的管式反應(yīng)器反應(yīng)，反應(yīng)后產(chǎn)生的熱量用于提高造粒溫度，減少造粒水分；反應(yīng)后產(chǎn)生的蒸汽用于提供造粒水分，不需外加蒸汽；反應(yīng)后產(chǎn)生的液態(tài)硫酸銨物料黏性極強(qiáng)，用于提供造粒黏性，降低烘干負(fù)荷，提高產(chǎn)能，節(jié)能效果顯著。 動力年消耗量表 序號 名稱 規(guī)格 單位 單耗 年用量 1 電 380V 度 12 480 萬 2 煤 5000kcal/kg t 萬 3 蒸汽 t 萬 4 一次水 萬 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 33 給供水 一、工廠給水 項目 改建 地地下水資源豐富，本項目 原 供水能力 160M3/H，供水壓力 ， 可 滿足 改建 裝置需求。 二、工廠排水 改建 系統(tǒng)生產(chǎn)時無廢水排放，故本項目只考慮新裝置界區(qū)雨水及生活污水排放。 廠區(qū)雨水通過道路雨水溝排至廠外。 二、電訊 公司現(xiàn)有直撥電話數(shù)百門，與縣網(wǎng)通公司程控電話相接，并有傳真機(jī)與外界相通，通訊設(shè)施無需為工程再增加容量。界區(qū)內(nèi)采用綜合電信網(wǎng)絡(luò)，配線電纜采用全塑鎧裝電信電纜沿橋架及埋地敷設(shè)。 項目占地 實施本項目需 要改造的造粒尾氣吸收系統(tǒng)、供氨系統(tǒng)、供酸系統(tǒng)、造粒反應(yīng)系統(tǒng)，需新建的原料成品庫，利用公司已征地進(jìn)行建設(shè)。原有裝置 總占地面積 53600平方米， 本次 改造建筑 面積 26500平方米 。 表 51 復(fù)合肥生產(chǎn)原料供應(yīng)情況 序號 名稱 單耗（噸） 年用量（萬噸） 備注 1 液氨 利用原有原料供應(yīng) 2 氯化銨 12 利用原有原料供應(yīng) 3 磷銨 16 利用原有原料供應(yīng) 4 氯化鉀 利用原有原料供應(yīng) 5 硫酸 利用原有原料供應(yīng) 6 包裝袋 20 800 利用原有原料供應(yīng) 液態(tài)硫酸銨轉(zhuǎn)鼓造粒復(fù)合肥節(jié)能 工程改造 項目 可行性研究報告 35 第 六 章 土建 本項目改建地在臨沭 經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) XX 公司廠區(qū)， 本項目改造部分面積 26500