浅析蒸汽平衡方法的选用及技术探讨

　　蒸汽平衡方案的选择。主要技术问题的考虑。

　　（1）提高低压蒸汽管网的操作压力二化肥低压蒸汽管网的操作温度190e，压力0.22MPa，由于此压力偏低，经低压蒸汽用户之后冷凝液压力低，难以回收利用，造成系统脱盐水需要量增大，能耗升高。根据同类大化肥装置各蒸汽用户的情况，确定将低压管网的压力提高至0.5MPa。

　　（2）增大一段炉引风机功率二化肥试车和试生产中表明一段炉引风机透平偏小，这不但导致部分燃气透平的高温乏气放空，造成一段炉热效率下降，而且影响高压蒸汽的产量和蒸汽平衡的操作弹性，为此确定在优化方案中将一段炉引风机透平功率增加10%，增至105kW.

　　（3）合成气压缩机功率二化肥及国内同类布朗型厂生产实践中表明合成气压缩机透平耗汽量大。经对二化肥分析核算认为由于原设计主流程阻力偏大，造成实际生产中合成气压缩机入口气压力偏低。例如二化肥在性能考核期间C2入口气压力为2.202.266MPa，低于原设计约0.1MPa，循环段入口压力*低为13.43MPa，远小于原设计13.94MPa，所有这些造成了C2功耗增加，为此，在优化工艺中采取以下措施：a）在主流程设计中，通过合理设计设备结构和选取管道流速，减少各主要设备和管道的阻力，相对提高合成气压缩机入口压力；b）氨合成回路采用3台轴径向塔代替二化肥的轴向塔，使合成回路的压降明显降低。在上述措施下，合成气压缩机透平功率为12483kW，即可满足工艺生产要求。

　　（4）氨冰机采用中压凝汽透平驱动在二化肥中，氨冰机采用变频变速电机驱动，其功率为2002kW.考虑到目前较大功率的国产变频调频器可靠性较差，确定氨冰机采用中压凝汽式透平驱动。

　　（5）供尿素蒸汽量目前尿素工艺技术路线有两种可供选择的方案，即CO2气提法和氨气提法，其中二氧化碳气提法蒸汽耗量大，氨气提法蒸汽耗量小。大型二氧化碳气提工艺在乌石化已完全实现国产化。与传统的二氧化碳气提工艺相比，乌石化二化肥二氧化碳气提采取了多项节能措施，其蒸汽耗量已显著下降。在此仍推荐采用二氧化碳气提法。二氧化碳气提耗汽量如下：中压供汽方案：3.8MPa，350e，100t/h.高、中压供汽方案：12.5MPa、515e、62.2t/h、3.8MPa、355e、15t/h。

　　（6）各机组效率的考虑通过对国内主要透平制造厂的调查和分析发现，国产化机组效率均能达到和二化肥相应引进机组效率，因此，各机组的效率均按二化肥相同考虑。

　 几种蒸汽平衡方案为使优化的蒸汽平衡集众所长，技术先进，下面确定了5种蒸汽平衡的方案进行研究，它们均以二化肥的蒸汽平衡为基础，结合目前国际先进的蒸汽动力系统优化而成。结果分析及推荐意见：

　　（1）上述5种蒸汽平衡方案在工程上均可实现，均有工程化的业绩。

　　（2）方案4的基本指导思想是热电联合方案，取消装置内小透平，采用高压发电机组自身发电，提高了装置操作灵活性，但4348kW的高压发电机组不是标准机组，发电量少，投资较大、而且采用此热电联合方案的中原厂高压发电机组至今运行情况不佳，实际运行中实现有一定难度，另需外供蒸汽较多，因而不推荐。

　　（3）方案3中CO2压缩机组采用高压机组，国内的锦西和建峰均属采用高压机组的蒸汽平衡，这一方案的灵活性较大，但合成气压缩机采用高压抽凝机组，且CO2压缩机采用高压机组后，不但会引起投资膨胀，增加国产化难度，而且循环冷却水耗量的相应增加，对降低投资和操作费用也不利。

　　（4）方案1、2、5均在维持二化肥蒸汽平衡的基础上有一定程度的完善和改进，若低压管网的压力提高以后，功率较小的锅炉循环水泵可由电机驱动，而一段炉引风机仍采用蒸汽透平驱动具有调节方便灵活、安全可靠性高的特点，因而我们推荐采用第5方案。