60万吨年合成氨装置清华水冷壁炉和航天炉的综合对比
一、空分系统
根据气化工序用气要求,航天炉配套空分为40000Nm3h(氧气压力55Mpa),清华炉配套空分为45000Nm3h(氧气压力87Mpa)。两套空分装置制氧能力相差不大,装置消耗接近。由于清华炉配套空分装置压缩机组轴功率较大,高压板式换热器及氧气管道压力等级较高,设备投资高于航天炉配套空分装置清华炉配套空分装置总投资27亿,航天炉配套空分装置总投资24亿。空分性能对比表
航天炉操作压力(MPa)循环水消耗Nm3t综合能耗(KwhNm3O2)55001055006147清华炉87001235006266
f二、煤制备单元
清华炉煤浆制备采用湿法磨煤方式,在磨煤机内加入煤、水、添加剂和甲醇废液进行研磨,制出浓度在6065的水煤浆。航天炉粉煤制备采用干法磨煤方式,在磨煤机内加入煤、高温惰性气体,制出粒度小于90微米占80以上、水含量小于2的粉煤。煤制备系统设备对比表
对比项目主要设备航天炉中速球磨机、循环风机、粉煤袋式过滤器、惰性气体发生器、粉煤贮罐、粉煤锁斗、粉煤给料罐功耗制备一吨粉煤干基耗电:253KW输送一吨粉煤干基耗电:607KW燃料气耗能合计86KW制备一吨煤浆干基耗电:167KW输送一吨煤浆干基耗电:77KW无合计244KW清华炉棒磨机、低压煤浆泵、高压煤浆泵、大煤浆槽
制备一吨粉煤干基燃料气耗能:05GJ
注:1、煤浆浓度按60核算;2、原煤含水量按15核算,干煤粉含水量按2核算;3、燃气干燥能量利用率按70核算。
f煤制备性能对比表
对比项目安全性航天炉1、粉煤制备是在高温下运行,挥发份易挥发,容易发生自燃、爆炸事故,安全可靠性差。稳定性1、粉煤锁斗放料口处易堵塞;1、水煤浆磨煤系统较稳定;清华炉1、水煤浆制备是在常温常压下操作,安全可靠性高。
2、粉煤采用高压气密相输送,流量稳定性差,测量难度2、水煤浆采用泵加压输送稳定性好,流量测量较大;3、气化炉有三条粉煤进料控制及操作系统,操作较复杂。投资1、粉煤制备工艺复杂;2、粉煤制备框架高度75m,均为重载荷;3、粉煤制备设备多,系统投资大。能耗1、煤浆制备工艺简单;2、煤浆制备框架高度35m;3、煤浆制备设备少,系统投资少。成熟;3、气化炉进料单个控制及操作系统,操作简单。
1、粉煤制备采用高温气体对原煤进行干燥,需要消耗大1、水煤浆制备采用湿法制备,能耗低;量的燃料气;2、粉煤输送采用气体高压气体密相输送,载气量消耗量2、水煤浆输送采用泵加压输送,能耗低;r