陜化公司磷酸濃縮石墨換熱器冷凝水及余熱技改項目成功實施后,裝置運行穩(wěn)定,濃縮冷凝水的余熱基本滿足了磷銨裝置液氨蒸發(fā)器液氨汽化的需求,液氨蒸發(fā)器節(jié)省蒸汽3t/h以上,正常生產(chǎn)時濃縮冷凝水全部回收再利用,可節(jié)省一次水平均15t/h,實現(xiàn)了水排放“零”目標(biāo),取得了經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益雙豐收。
起初,陜化公司磷酸濃縮石墨換熱器所用蒸汽為復(fù)肥鍋爐房自供,石墨換熱器排出的冷凝水返回軟水站,作為軟水的補(bǔ)充水。2010年,隨著“60.52”項目鍋爐裝置的建成投運,其富裕蒸汽即可淘汰了運行久、設(shè)備陳舊的復(fù)肥原有鍋爐裝置;但該鍋爐裝置對水質(zhì)要求很高,濃縮石墨換熱器冷凝水無法再作為鍋爐上水的補(bǔ)充水。
雖說濃縮石墨換熱器蒸汽噴水減溫減壓器的用水必須是軟水,可以消耗掉大部分冷凝水;但冷凝水溫度很高,剩余部分一時難以回收利用,如果直接外排,不但造成水資源的浪費,損失大量熱能,而且會對環(huán)保排放帶來巨大壓力。
2013年,陜化公司投資新建一套100kt/a磷酸濃縮裝置。該項目運行后,冷凝水的排出量將大幅增加,濃縮石墨換熱器冷凝水的綜合利用問題迫在眉睫。陜化公司成立技術(shù)攻關(guān)小組,經(jīng)過對磷酸濃縮石墨換熱器正常情況下冷凝水的質(zhì)量進(jìn)行綜合分析探究,反復(fù)計算論證,攻關(guān)小組結(jié)合公司實際對冷凝水的熱量及水量的利用提出了兩個可行性方案:一方面充分利用濃縮冷凝水的熱能,將冷凝水引入磷銨裝置氨蒸發(fā)器內(nèi)加熱蒸發(fā)液氨,以取代蒸汽加熱;另一方面,將經(jīng)過氨蒸發(fā)器降溫以后的冷凝水回收再利用。新濃縮石墨換熱器的冷凝水由冷凝水泵連續(xù)輸送到磷銨氨站作為液氨蒸發(fā)的熱源。降溫后的冷凝水再由磷銨送出,沿途分別送入磷酸循環(huán)水熱水池、污水調(diào)節(jié)池、新濃縮二氟槽,作為循環(huán)水、過濾一二洗水、新濃縮二氟循環(huán)槽的補(bǔ)水;其余水進(jìn)入新建的冷凝水蓄水槽,然后由冷凝水蓄水槽泵送出,作為濃縮石墨換熱器蒸汽噴水減溫減壓器的用水;剩余的冷凝水全部溢流進(jìn)入改造后的蓄水池,進(jìn)一步自然降溫后再由蓄水池水泵送出,作為磷酸過濾二系統(tǒng)過濾真空液環(huán)泵、低位閃蒸真空泵及料漿泵的冷卻密封水。
在實施技改過程中,考慮到氟硅酸鈉裝置工藝化鹽水及過濾三洗水要求水溫較高,因而在由新濃縮冷凝水泵送出的冷凝水出口管路上分流出一部分冷凝水直接去氟硅酸鈉化鹽池和作為過濾三洗水。同時,采取必要的安全措施,如:在石墨換熱器冷凝水出口管路上設(shè)置了電導(dǎo)儀,與冷凝水泵送出閥、排水自調(diào)閥聯(lián)鎖,當(dāng)出現(xiàn)石墨換熱器列管漏酸時,能自動打開排水閥、關(guān)閉送出閥;在液氨蒸發(fā)器出口冷凝水管路上設(shè)置了電導(dǎo)儀,對氨蒸發(fā)器(換熱管材質(zhì)為不銹鋼)可能出現(xiàn)的泄露狀況進(jìn)行實時監(jiān)測、報警;若從液氨蒸發(fā)器出來的冷凝水溫仍偏高(尤其是夏季),可開啟涼水塔將水溫進(jìn)一步降低;若磷酸濃縮裝置停車或冷凝水熱量不足,可向冷凝水通入蒸汽加熱來滿足液氨蒸發(fā)需求等。
磷酸濃縮石墨換熱器冷凝水及余熱綜合利用項目,是陜化公司自主探索實施的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益雙贏的又一成功技改典范。冷凝水余熱利用滿足了磷銨裝置液氨蒸發(fā)器液氨汽化的需求,節(jié)省了蒸汽和一次水,降低了生產(chǎn)成本;冷凝水經(jīng)液氨蒸發(fā)器后水溫降低,涼水塔的輔助使用,和沿途管路、蓄水池的進(jìn)一步散熱、降溫,成功回收再利用,為節(jié)能減排工作做出了貢獻(xiàn)。