ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы УТИЛИЗАЦИЯ ТЕПЛА ПРИ ВЫРАБОТКЕ ИСКУССТВЕННОГО ХОЛОДА из "Снижение потребления энергии в процессах переработки нефти" На нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях применяют различные схемы утилизации сбросного тепла сырьевых, продуктовых и полупродуктовых потоков в виде жидкости, пара или парожидкостной смеси. Удельный вес утилизационного оборудования непрерывно возрастает, особенно на установках глубокой переработки сырья. [c.44] Сбросное тепло горячих нефтепродуктов на технологической установке при температуре выше 110 °С и расходе не менее 20 м /ч целесообразно использовать для выработки пара давлением 1,2-1,4 МПа, потребляемого на самой установке и выдаваемого в сеть пара давлением до 1,0 МПа, расходуемого на самой установке нагрева воды в системе технологического обогрева воздуха, поступающего на горение в печь или перед воздухоподогревателем топлива, сжигаемого в печах. [c.44] При температуре нефтепродуктового потока более 200°С утилизируемое тепло рекомендуется использовать для выработки пара в испарителях с паровым пространством (рис. 20) и кожухотрубчатых термосифонных испарителях (рис. 21). Испаритель с паровым пространством представляет собой рибойлер, который должен быть оборудован устройством для сепарации и промывки вырабатываемого пара, а также перфорированным коллектором, проложенным по дну аппарата для продувки. Пар образуется в трубном пространстве вертикального теплообменника. Давление вырабатываемого пара-до 1 МПа. Так как нефтепродукт в качестве теплоносителя проходит по межтрубному пространству, то к его чистоте предъявляются повышенные требования. [c.45] В тех случаях, когда нежелательно попадание воды в нефтепродукт, используют схему выработки горячей воды с применением промежуточного теплоносителя (рис. 22). Испаритель с паровым пространством работает по принципу котла-бойлера, в котором теплообменная поверхность помещена в слой кипящей воды, являющейся промежуточным теплоносителем между нефтепродуктом и нагреваемой водой. В результате утилизации сбросного тепла потока нефтепродукта вода и пар в межтрубном пространстве находятся в состоянии равновесия при температуре кипения, соответствующей давлению 0,6 МПа. Относительно малое значение Давления в межтрубном пространстве исключает возможность попадания промежуточного теплоносителя в нефтепродукт и нагреваемую воду, имеющие, как правило, давление около 1 МПа. [c.45] Для нагрева воды в результате утилизации сбросного тепла нефтепродуктов используют кожухотрубчатые теплообменники с и-образными трубками. Поскольку эти теплообменники являются двухходовыми по трубному и одноходовыми по межтрубному пространству, то для достижения оптимальной среднелогарифмической разности температур теплообменивающихся сред аппараты, как правило, сдваивают (рис. 23). [c.45] Разработана схема теплообмена между охлаждаемым неф1епро-дуктом и нагреваемой водой с блуждающим теплоносителем , которая включает три блока аппаратов, функционально связанных между собой промежуточным теплоносителем, циркулирующим по замкнутому контуру (рис. 24), В качестве теплоносителя используют деаэрированную химически очищенную воду. [c.47] Блок I предназначен для нагрева воды с 70 до 150 180 С в зависимости от потенциала нефтепродукта. Схемы нагрева воды в теплообменниках блока гюказаны на рис, 22 и 23. Теплообменники можно подключить последовательно или параллельно, исходя из температуры теплоносителя, требуемой на выходе из блока 1. Давление воды на выходе из блока I должно на 0,3 МПа превышать давление насыщения паров воды нри расчетной темперагуре циркулирующей воды на выходе из блока, что гарантирует предотвращение ее вскипания. [c.47] Блок II предназначен для использования сбросного тепла, которое было утилизировано теплоносителем в блоке I. В зависимости от потребности тexнojюrичe киx установок в горячей воде в блоке 11 последовательно или параллельно располагают теплообменники нагрева (потребители тепла) воды системы промышленной теплофикации, воздуха, поступающего на горение, деаэрированной воды котлов-утилизаторов, химически очищенной воды, генераторов абсорбционных холодильных установок и др. [c.47] Блок III включает аппараты воздушного охлаждения воды и циркуляционные насосы. Применение аппаратов воздушного охлаждения обусловлено неравномерностью нагрузки потребителей тепла в течение года. Эти аппараты рассчитаны на полный вывод тепла, воспринятого теплоносителем. [c.47] Один из важных видов сбросной энергии - вторичный пар, подразделяемый на пар вторичного вскипания и пролетный пар. [c.48] Пар вторичного вскипания образуется в результате частичного само-выпаривания перегретой воды или водяного конденсата при резком падении давления. Теплосодержание перегретой воды, поступающей с разных установок, в среднем выше теплосодержания воды, сливаемой в сборную емкость. В процессе резкого охлаждения воды до температуры, равновесной давлению в емкости, освобождается избыточное тепло, которое используется для получения пара вторичного вскипания. [c.48] Вторичный пар можно получить, например, в выпарной установке при нагреве водного раствора какого-либо вещества греющим (первичным) паром или каким-либо другим теплоносителем до состояния кипения. Такой пар, как правило, не содержит следов масла, но несет с собой определенное количество химических примесей. Утилизация тепла вторичного пара приводит к повышению общего количества конденсата, возвращаемого источнику пароснабжения, и сокращению теплопотребления технологической установкой. Утилизация тепла вторичного пара целесообразна в первую очередь внутри технологической установки, однако не исключена возможность его использования и вне установки. [c.49] На рис. 26 представлена схема получения пара вторичного вскипания из котловой воды непрерывной продувки. Вода непрерывной продувки не содержит накипеобразующих веществ и может быть использована в системах горячего водоснабжения, отопления и вентиляции и т. д. Чистота образующегося пара позволяет передавать его в деаэратор без предварительной очистки. Возможно также двухступенчатое использование продувочной воды. В этом случае вода из барабана котла подается в расширитель первой ступени, пары вторичного вскипания отводятся в коллектор повышенного давления, а концентрат продувки-в расширитель второй ступени, после которого пар отводится потребителям пара низкого давления, а концентрат продувки используют. [c.49] На рис. 28 приведены зависимости расчетного коэффициента инжекции и термокомпрессора от степени расширения рабочего пара Рр/Р и степени сжатия отработавшего, или вторичного, пара PJP . [c.50] В летний период нагрузка на систему теплоснабжения резко снижается. Если в систему включены технологические утилизаторы, то возникает проблема определения постоянства тепловой нагрузки, т.е. [c.50] На рис. 30 представлена схема многокорпусной выпарной установки, состоящей из трех аппаратов. Исходный раствор подают на третью ступень выпарки, с помощью насосов он последовательно проходит аппараты второй и первой ступеней выпарки, достигая заданной конечной концентрации. Греющий пар из сети предприятия подают только на первую ступень выпарки, на второй и третьей ступенях в качестве теплоносителя используют вторичный пар, образующийся на предыдущей ступени. Для кипения раствора на каждой ступени выпарки необходимо обеспечить разность температур вторичного пара предыдущего аппарата и кипящего раствора последующего. Разность давлений греющего и вторичного пара обычно незначительна. [c.51] Вырабатываемый на НПЗ конденсат имеет температуру около 120-140 °С. Собираемый конденсат отстаивают от нефтепродуктов в резервуарах конденсатных станций при температуре 90-95 °С. Тепло конденсата необходимо использовать для подогрева различных потоков и обеспечивать максимальный возврат конденсата источнику выработки пара. Если конденсат содержит технологические примеси в количествах, не позволяющих его использовать в качестве питательной воды котлов, то целесообразно направить этот конденсат в испаритель для получения вторичного пара. Предварительно загрязненный конденсат подогревают паром в теплообменнике. Образующийся вторичный пар направляют для использования в аппарат-источник загрязненного конденсата. [c.52] Различают открытые и закрытые схемы сбора водяного конденсата. В открытых схемах конденсатосборники сообщаются с атмосферой, в закрытых-конденсатосборники и все точки сети постоянно находятся под избыточным давлением и не сообщаются с атмосферой. Существуют и комбинированные схемы. Достоинство открытых схем - простота сооружений и эксплуатации, недостаток-непосредственный контакт конденсата с атмосферным воздухом и насыщение его кислородом, что приводит к коррозии оборудования и конденсатопроводов. Достоинство закрытых схем повышение срока службы за счет отсутствия кислородной коррозии, недостаток-повышенные сложность эксплуатации и первоначальная стоимость оборудования. [c.52] В открытых схемах сбора конденсат охлаждают до 95-100°С, при более низких температурах конденсат интенсивно насыщается кислородом. В закрытых схемах охлаждение конденсата может быть более глубоким. В конденсатосборниках абсолютное давление паровой подушки при этом поддерживают не более 0,12 МПа, для чего снижают указанными путями температуру поступающего в них конденсата. [c.52] Вернуться к основной статье