新疆中能万源化工有限公司主要产品为合成氨、尿素。公司生产装置配备4台150 t/h循环流化床锅炉（三开一备），采用先进的粉煤加压气化技术制合成气，通过中温耐硫变换、低温甲醇洗脱硫脱碳、液氮洗工艺精制合成气，然后采用全径向低压合成技术生产合成氨，最后采用氨汽提工艺生产中颗粒尿素。其中，供热装置配置3台300 t/h热力除氧器，用于循环流化床高压锅炉给水除氧；变换装置配置1台200 t/h热力除氧器，用于中低压废热锅炉给水除氧。
1.改造背景
2015年5月生产装置进入管道吹扫、设备调试期，9月装置进入轻负荷生产期。由于装置开试车期间正值夏季，装置产生的蒸汽冷凝液量较少，各除氧器补水以冷脱盐水为主，热负荷均较低，乏汽采用直排的方式外排至大气。进入10月份以后，随着装置负荷的逐渐增大，各除氧器补水以变换水加热器换热后的热透平冷凝液为主，其中变换除氧器还补充了部分保温伴热产生的高温蒸汽冷凝液，使除氧器的负荷上升到了一个较高的水平，排出的乏汽量也明显增大。由于乏汽排放带出大量低压饱和蒸汽，一方面造成脱盐水损失，另一方面蒸汽携带的热能未得到很好利用，造成能源损失；同时，乏汽排放时也给生产现场带来不同程度的噪音污染。为改变这种局面，公司经考察决定增设乏汽回收装置，以回收除氧器乏汽中的蒸汽冷凝液和热能，同时最大限度地消除现场噪音污染。
2.乏汽回收装置原理及流程
乏汽回收装置主要是用低温（35～40 ℃）脱盐水吸收乏汽的汽化潜热，同时使乏汽发生相变凝结成水，形成70～85 ℃的热水返回除氧器再利用，这样既回收了乏汽的低品位热源，又使乏汽转化为冷凝液得到回收，从而减少乏汽放空量，进而减少加热蒸汽消耗和除氧器脱盐水消耗，同时消除现场噪音。
乏汽回收系统主要包括吸收动力头（我公司采用0.5 MPa、35 ℃低温脱盐水）、乏汽回收罐、增压泵、控制阀门等。其工艺流程为：低温脱盐水作为动力产生射吸流动，乏汽进入吸收动力头与低温脱盐水发生传热和传质，乏汽被低温脱盐水吸收形成70～85 ℃的热水进入变换装置乏汽回收罐（供热装置是疏水箱），乏汽回收罐（或疏水箱）内的热脱盐水经增压泵加压和调节阀控制形成稳定水源外供至除氧器；乏汽回收罐顶设有自动排放阀，可及时将乏汽中夹带的不凝性气体在乏汽回收罐顶经减压后排放至大气，防止溶解氧等超标。
3.改造后的运行情况
2015年11月底完成乏汽回收装置配管及机泵调试等，12月初变换装置乏汽回收正式投用，12月下旬供热装置3台乏汽回收装置相继投用。
改造后，变换装置除氧器负荷约为150 t/h，统计区间内冷脱盐水平均温度约为18.9 ℃，出水温度平均约为78.8 ℃，乏汽平均焓值为2690.9 kJ/kg；供热装置除氧器负荷约为312.7 t/h，统计区间内冷脱盐水平均温度约为18.9℃，出水温度平均为77.2 ℃，乏汽平均焓值约为2732.8 kJ/kg。
4. 经济效益分析
除氧器排汽量一般按5‰计算,考虑设备检修、停运及工况变化等因素的影响,计算效益时除氧器排汽量按3‰计算。查表知，79 ℃水焓值为338.6 kJ/kg；77 ℃水焓值为321.8 kJ/kg；20 ℃水焓值为83.9 kJ/kg。
(1)变换装置除氧器
乏汽量=150×1000×3‰＝450 kg/h；
可回收热量=2690.9－338.6＝2352.3 kJ/kg；
冷脱盐水吸收热量=338.6－83.9＝254.7 kJ/kg；
需冷脱盐水量=450×2352.3÷254.7＝4156.1 kg/h；
全年可回收热量=450×2352.3×8000＝8468.28×106 kJ；
折标煤量=8468.28×106÷29306＝288.9 t；
年回收脱盐水量=450×8000÷1000＝ 3600 t。
(2)供热装置除氧器
乏汽量=312.7×1000×3‰＝938.1 kg/h；
可回收热量=2732.8－338.6＝2394.2 kJ/kg；
冷脱盐水吸收热量=338.6－83.9＝254.7 kJ/kg；
需冷脱盐水量=938.1×2394.2÷254.7＝8818.2 kg/h；
全年可回收热量=938.1×2394.2×8000＝17967.9×106 kJ；
折标煤量=17967.9×106÷29306＝613.1 t；
年回收脱盐水量=938.1×8000÷1000＝7504.8 t。
以烟煤成本300元/t、脱盐水4元/t计算，乏汽回收装置每年可为公司节支［300×（288.9＋613.1）＋4×（3600＋7504.8）］÷10000＝139.74万元。
4.结语
新疆是一个矿产资源丰富而水资源匮乏的区域，随着国家对节能减排管理力度的不断加大，在新疆兴办煤化工企业将越来越难。水资源及各种能源的合理利用是所有在疆企业不断追求的目标，现有企业只有不断对内部进行技改挖潜，才能在激烈的市场竞争中为企业谋得一丝希望。因此，乏汽回收技术在新疆众多煤化工、发电及其他高能耗企业中必将有更大的应用空间。
（新疆中能万源化工 谢辉）