[發明專利]一種用于合成氨半水煤氣的余熱回收利用系統

在審

• 申請號: 201510273637.2
• 申請日: 2015-05-26
• 公開（公告）號: CN104876241A
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 安徽瀚洋節能科技有限公司
• 主分類號: C01C1/04
• 分類號: C01C1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及余熱回收利用技術領域，具體涉及一種用于合成氨半水煤氣的余熱回收利用系統。

背景技術

合成氨行業、化肥行業及煤化工行業均涉及到合成氨相關工藝，合成氨工藝包括煤氣化、脫硫、壓縮與氨合成等幾個步驟，其中煤氣化就是將固體燃料汽化成半水煤氣后通往洗氣塔中進行洗滌、冷卻。由于半水煤氣的溫度較高，且其中含在大量的固體顆粒。容易對一般的換熱器進行賭塞。所以目前常用廢熱鍋爐進行換熱處理。但其降溫效果不明顯，從廢熱鍋爐出來的半水煤氣溫度為150℃—180℃，且含有大量水蒸氣，這些半水煤氣進入洗氣塔后，則需要通過大量的水來冷凝該水蒸氣，并對煤氣進行降溫。在洗氣塔中，半水煤氣的熱量被洗氣水帶走，造成能量浪費；另一反面又要投入大量設備和運營成本來冷卻洗氣水，這樣就形成了能源的重復浪費。

另外，壓縮工段的進氣口的半水煤氣溫度較高，尤其是夏季達到40℃以上，從而影響壓縮機效率。通過計算，半水煤氣溫度每降低1℃，壓縮機的效率就增加0.32%。所以在壓縮工段的進氣口增設一臺換熱器來降低半水煤氣溫度，從而達到提高壓縮機的效率。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種用于合成氨半水煤氣的余熱回收利用系統，根據半水煤氣與合成氨壓縮機的特點，有效地回收半水煤氣的余熱，并利用該余熱對壓縮工段的進氣口的半水煤氣進行降溫，達到降低能耗、提高產量的目的。

為了達到上述目的，本發明提供一種用于合成氨半水煤氣的余熱回收利用系統，煤氣爐產生的半水煤氣依次通過廢熱鍋爐、洗氣塔、脫硫塔、壓縮機后進入合成塔中進行合成，所述廢熱鍋爐的出氣端通過換熱器與洗氣塔連接；所述脫硫塔與壓縮機之間設有石墨換熱器。

進一步，為了充分利用水流動層換熱器的交換機，所述石墨換成熱器的進水端與溴化鋰機組的冷水出口端連接，所述溴化鋰機組的熱源水進、出端分別與所述換熱的冷卻水出、進端連接形成一個循環。

更進一步，為了避免半水煤氣中灰塵大而造成積灰嚴重，而導致管式換熱器的換熱效率不高的問題，本發明采用水流動層換熱器，所述水流動層換熱器包括換熱管，換熱管的進氣端套設有與換熱管垂直密封連接的框形水槽，其頂端穿出水槽而位于水槽上方，位于水槽內部的換熱管側壁上設有進水孔。

為了使通過進水孔進入換熱管內的水在換熱管內壁形成均勻分布的水膜，所述換熱管的頂端管壁上套設有截面成n型的分水帽，且分水帽的內側長度不小于所述水槽的高度。

所以本發明具有以下有益效果：

1、本發明在廢熱鍋爐與洗氣塔之間設一水流動層換熱器，將經廢熱鍋爐冷卻的半水煤進一步換熱降溫，使從換熱器出來的半水煤氣的溫度降為90℃左右；從而減少對洗氣塔內半水煤氣進行冷卻，減少成本。

2、同時在脫硫塔與壓縮機之間設置石墨換熱器，對脫硫后的半水煤氣的溫度進一步降溫，降至20℃左右，從而大大提高壓縮機的工作效率。

3、石墨換熱器冷卻水由溴化鋰機組進行提供，而溴化鋰機組的熱源水進、出端分別與水流動層換熱器的冷卻水出、進端連接形成一個循環；使得水流動層換熱器中冷卻水吸熱后提供給溴化鋰機組作為熱源水進行制冷，充分利用了熱量循環，節能降耗。

4、由于半水煤氣和水的換熱系數較大，而水和碳鋼的換熱系數較大，所以本發明采用的水流動層換熱器的換熱率高幾十倍，傳統的管式換熱器是將半水煤氣直接與碳鋼進行換熱，其效率低。

5、水流動層換熱器中的?換熱管頂設有分水帽，使水槽內的水在換熱管的內壁形成均勻分布的一層流動水膜，使熱量的傳遞更均勻；并且流動水膜將進入換熱管內的灰塵沖到其底部進行匯集，最后被流動水帶出，避免換熱管積塵與堵塞；同時解決了其露點腐蝕問題，增加了換熱管與換熱器的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2是本發明中水流動層換熱器結構示意圖；

圖中：1、煤氣爐，2、廢熱鍋爐，3、水流動層換熱器，3--1、換熱管，3-2、水槽，3-3、分水帽，4、洗氣塔，5、脫硫塔，6、石墨換熱器，7、壓縮機。8、溴化鋰機組。

具體實施方式

如圖1所示，一種用于合成氨半水煤氣的余熱回收利用系統，脫硫塔5與壓縮機7之間設有石墨換熱器6，石墨換熱器6的進水端與溴化鋰機組8的冷水出口端連接，所述溴化鋰機組8的熱源水進、出端口分別與水流動層換熱器3的冷卻水出、進端連接形成一個循環。