[实用新型]造气炉水夹套供汽装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及尿素的生产装置，特别是涉及煤气化固定床煤气发生炉合成氨及尿素联产装置中的造气炉水夹套供汽装置。

背景技术

生产尿素的原料是氨和二氧化碳，后者是煤气化固定床煤气发生炉合成氨的副产品，因此可以充分实现合成氨及尿素联产。尿素合成反应分两步进行：①氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵(简称甲铵)；②甲铵脱水生成尿素，其反应式为：

2NH₃+CO₂NH₂CO₂NH₄+159.47kJ       (1)

NH₂CO₂NH₄NH₂CONH₂+H2O-28.49kJ    (2)

式(1)是强放热反应，在常压下反应速度很慢，加压下则很快。式(2)是温和的吸热反应。

合成氨煤氨系统生产过程可分为造气环节和用气环节两个基本部分。目前，中小氮肥厂家多用低压夹套工艺造气，其夹套压力一般控制在0.05MPa左右，产生蒸汽经显热回收器过热后到蒸汽缓冲罐，以供自用(用气环节)。由于压力控制太低，产生蒸汽温度太低，夹套内壁温度低，这样在煤气发生炉气化层外环区存在低温区，降低了气化层的效率，增加灰渣中的残碳量，影响单炉发气量，影响合成氨消耗。而在尿素生产过程中，最合适的蒸汽是饱和蒸汽，而现有的锅炉提供的是过热蒸汽，需要减温减压才能为尿素的生产使用，这对尿素生产来说是一种浪费，而且在联产中需要两个供热系统，使成本增加。

发明内容

针对上述领域中的缺陷，本实用新型提供一种造气炉水夹套供汽装置，其产生的蒸汽压力高，不仅可以解决上述过热蒸汽的浪费问题，还可以提高煤气炉气化层低温区的温度，降低灰渣中残碳量，节约标煤。

造气炉水夹套供汽装置，其特征在于：包括一中压水夹套及与其出口连接的水夹套汽包。

所述水夹套汽包的蒸汽出口与尿素生产用蒸汽供应管网连通。

本实用新型解决技术问题应用的主要原理是热力学原理：

一定量的蒸汽，温度随着压力的升高而升高。当压力达到1.6MPa时，蒸汽温度可达到200℃，正好可供尿素工艺使用。

因此将低压水夹套(0.05MPa)改换为中压水夹套(1.6MPa)时，由于蒸汽温度的升高，以提高水夹套的内壁温度，因此提高了煤气炉气化层低温区的温度；从而降低灰渣中残碳量，每年可节约标煤2万吨；同时由于中压水夹套产生的是中压高温蒸汽，可将其产蒸汽并在尿素系统蒸汽管网上，省略了一锅炉供热装置，同时也节约能源，每年可节约标煤5.15万吨。

附图说明

图1本实用新型造气炉水夹套供汽装置

图中各标号列示如下：

1-中压水夹套，2-水夹套汽包，3-夹套水入口，4-夹套水出口，5-高温热源，6-蒸汽出口，7-尿素生产用蒸汽供应管。

具体实施方式

如图1所示，造气炉水夹套供汽装置，其特征在于：包括一中压水夹套1及与其夹套水出口4连接的水夹套汽包2，所述水夹套汽包2的蒸汽出口6与尿素生产用蒸汽供应管7连通。

锅炉用脱盐水从脱盐水岗位经预热后从夹套水入口3进入中压水夹套1，经高温热源5后从夹套水出口4得到的是汽水混合物，经过水夹套汽包2分离后，从蒸汽出口6得到的饱和蒸汽直接送到尿素生产用蒸汽供应管7以供应尿素车间的不同岗位，如：蒸发、解析、甲胺换热器等。

本实用新型将低压水夹套(0.05MPa)改换为中压水夹套(1.6MPa)时，由于蒸汽温度的升高，以提高水夹套的内壁温度，因此提高了煤气炉气化层低温区的温度；从而降低灰渣中残碳量；同时由于中压水夹套产生的是中压高温蒸汽，经水夹套汽包分离得到的蒸汽可并在尿素系统蒸汽管网上，省略了一锅炉供热装置，也消除了原尿素生产过程中的蒸汽浪费，同时也节约能源。

经济效益分析：

A、相关数据：合成氨装置能力：36万吨，平均吨氨煤耗：1450Kg/T_NH3，入炉煤固定碳：65％，改造前灰渣残碳量：17％，改造后灰渣残碳量：8％。

B、工艺计算：全年耗煤量：36*1.45＝52.2万吨；

灰渣中残碳量：52.2*(100％-65％)*(17％-8％)＝1.64万吨/年；

折标煤：1.64/0.8＝2万吨/年。

3、产生的饱和蒸汽正好供尿素工艺生产用，消除尿素生产过程中的蒸汽浪费，年节约标煤5.15万吨。

经济效益分析：