【余热制冷】某石化公司是我国五大聚酯生产基地之一，该公司涤纶厂聚酯生产装置于7O年代末由日本引进。

涤纶厂生产过程年耗标准煤1O万吨。其中蒸汽年耗量53．6万吨，耗电5840×10~kW·h，工业水310万吨。耗用的蒸汽全部由公司电厂供应。进入本厂的蒸汽共有三种品位，3．5MPa，t：350℃，1．7MPa，t=340℃}0．8MPa，t=300℃。

由于引进装置外方设计的能级匹配及热力系统设计不合理，由生产装置排放的大量低品位废热蒸汽没有得到回收利用，废热蒸汽主要来自于高温冷凝水的二次蒸汽和工艺设备疏水系统的漏汽，废热蒸汽的排放点集中于BX、CP，回收及前纺，后纺车间。据19g2年8月全国节能计量铡试服务中心现场实测，废热蒸排放量达2O．387t／h，全年选15．65万吨，折台标准煤12520吨l。废热蒸汽集中对空排放不仅浪费了大量的能量，而

且造成环境污染，并危及安全生产、文明生产。装置区的管线，设备、仪表长年受损。

特别是冬季，装置区冰凌悬挂，地面大片结冰，白龙排放噪音高达7O一8O分贝，成为涤纶厂安全生产的公害。另外，涤舱厂冷冻站设有6台活塞式水冷机组，制氮站设有2台日本离心式水冷杌组，夏季最高制冷能力为2384.2kw，其中空调负荷约占70%。在本项技术实施前，向生产工艺（聚酯切片切粒、膜用切片切粒）和生产空调系统提供+7℃冷冻水。随着生产规模扩大、品种增多，供冷不足的矛盾突出，危及夏季正常生

产。并且，两个站的制冷机全部采用以电能为动力制冷，对热电站降低发电汽耗，提高能量利用率极为不利，夏季蒸汽消耗量降低，电负荷增加，不利于建立热电站台理的热电负荷比。如将排放到大气中的低品位废热蒸汽作为溴化锂制冷机的热源，不仅可以大量节省现有制冷机耗用的电能，减少电负荷，还会使热电联产经济运行，并降低发电煤耗。

在本项技术实施前，该工厂34000m。办公用房及车间辅助用房均采用新蒸汽傲为热源采暖，平均耗用P=0．8MPa新蒸汽量为5t／h，最大新蒸汽用量为1O．9t／h。

该广所在城市是全国重点贫水城市．由于地下水矿化度高，水质差，不宜作为工业水，多年来公司的生产用水是从108公里以外经过11个中间泵站输送而来，每吨水的成本达到了1．10元。随着生产规模的发展，供水紧张逐年加重。多年来，废热蒸汽带走大量冷凝水，使全厂冷凝水回收率一直徘徊在12．8Z一15．2之间，同时巳回收的冷凝水本厂亦未加刺用。

涤纶厂是用水大户，年耗用工业水300万吨，工业生产过程中，每年耗用软化水23万吨，脱盐水16万吨。由钠床生产软化水，原水经过期床，明床，混床生产脱盐水。在生产和反洗及再生过程中，·年耗用200吨盐、200吨盐酸，330吨烧碱一和约20吨的阴树脂、阳树脂，这些物质

产生的酸碱污水又造成了环境的二次污染建立由高效闪蒸，汽水分离，强化换热和热泵等单元组成的优化的热力系统，回收低品位废热蒸汽，建立集中的供冷，供热中心站，用改型的汽一水型溴化锂吸收式制冷机，以废热蒸汽和冷凝水余热为热源，生产+7℃冷冻水，供给工艺生产和空调用冷采暖季节同时采用废热蒸汽换热制备热水，实现废热采暖l将回收韵蒸汽冷凝水，再送至脱盐水站，替代工业水制备脱盐水，降低

脱盐水制备过程中用于反洗再生的酸、碱，盐的消耗量，削减酸碱污水排放，这是本项课题的研究目的。

二、工艺流程

间歇缩聚车间(BX)和连续缩聚车间(CP)从工艺设备中排放的蒸汽冷凝水中夹带着度热蒸汽进入各自的高效冷凝水闪蒸罐产生的二次蒸发汽通过专设的废热蒸汽管道送至冷冻站，进行汽水分离后供给进入溴化镪吸收式制冷机l的发生器生产+7℃冷冻水，供全广工艺和空调系统用冷。来自广区冷凝水管网和本机组发生器的蒸汽冷凝水分别进入溴化锂吸收式制冷机专门设置的稀溶液预热器2，将出白杌组溶液换热器的稀溶液继续加热升温后再进入发生器，产生冷剂蒸亢。广区冷凝水和机组自身排出的蒸汽冷凝水同溴化锂稀溶液换热后，温度降至85℃左右，进入冷凝水罐6，由水泵7输送到脱盐水站替代工业水翩备脱盐水。

回收的低品位废热蒸汽除做为溴化锂吸收式制冷机的热源，在栗暖季节通过高效换热器制各95℃热水向垒厂供暖。其热力流程。

上述余热制冷及供熟系统于1996年6月投入工业运行，回收了排放的废热蒸汽，对低品位工业废热蒸汽实现了综台利用，具有下述功能和作用。

1．余热翩冷以聚合系统排放的废热蒸汽及制冷机自身的蒸汽冷凝水和垒广凝结回水作为制冷机的热源。对单效溴化锂吸收式制冷机进行改型，增加发生器预热器。利用95-100℃冷凝水预热溴化锂稀溶液，进一步挖掘利用低品位余热的潜力，使溴化锂翩冷机从单纯地利用废热

蒸汽转化为蒸汽和冷凝水汽水两相流体为热源，使单效溴化锂吸收式斛冷机实澍单台供冷能力达到214o·-218okW(+7℃冷冻水)，替代了多年来涤纶广生产和工艺空调耗用冷量，全帮采甩以电为动力的压缩l式制冷。解决了电能制冷高耗电及制冷工质氟里昂破坏大气臭氧层的弊端，同时实现潦纶广冷量增容，满足生产扩太后对冷量的需求

2．度热采暖以废热蒸汽替代垒广采暖多年来耗用新鲜的O．8MPa蒸汽充分利用了工业废热蒸汽。

3．节约用水，保护环境把废热蒸汽排放带走的冷凝水收回，并汇同全广冷凝术替代工业水制备生产所需的脱盐水，节约工业水，盐酸，烧碱、树脂。制备脱硫排放不仅造成了大量的能源浪费，而且造成环境污染，并危及安全生产、文明生产。本技术实施后，度热蒸汽得到了回收利用，

改善了厂容厂貌，保证了安全生产，通过本项技术改造建成的工厂供冷、供热中心站，规模如下l回收废热蒸汽量lI．5t／h供冷能力4315kW(+7℃冷冻水)，用于采暖最大废热蒸汽量lO．9t／h，蒸汽冷凝水回收量28．8t／h

三、研究要点

1．高敖闪蒸利用高效闪蒸罐对冷凝水进行闪蒸，由于在闪蒸罐内布有盘状和环状的跌落式塔板，并交错排列，使蒸汽冷凝水在跌落过程中，形成细小的液滴，具有较大的传热、传质面积，较长的流动路线和足够的汽化时间，使产生的二次蒸汽和跌落过程中的液滴各自通过相互干扰较小的通道。

2．汽水分离由蒸汽冷凝水系统回收的废热蒸汽一般均为湿蒸汽，在废热蒸汽回收系统中，设计了双级惯性汽水分离器，对废热蒸汽中夹带的冷凝水液滴进行可靠的分离，保证了以废蒸汽为热源的溴化锂吸收式制冷机安全运行。

3．热泵增压废热蒸汽系统压力存在波动，当废热蒸汽压过低时，采用蒸汽喷射式热泵将废热蒸汽进行增压，蒸汽喷射式热泵是一种没有运转部件热力压缩机，它由喷嘴、接受室，混合室及扩压器等部件组成。

工作流体以很高时速度经喷嘴进人接受室，把压力较低的引射流体吸走。在混合室中工作流体和引射抗体两股共轴流体进行速度均衡和压力增高，在扩压器中流体的动能转换为势能，压力提高到用热设备所需要的压力后进入热力系统。

4．强化传热用废热蒸汽制备采堰热

水采用高效板式换热器，增大废热蒸汽放热系数，提高换热器的传热强度，换热板片采用冲压而成的波纹结构，增加了有效的换热面积，并使流体流动时发生湍流，其传热系数比一般钢制管壳式换热器高3-6倍。同时组织好废热蒸汽在换热器中的流道，避免积水和发生水击

5．功能转换采用自动控制系统根据工

艺生产和空调系统对制冷量的需求运行工况及季节变化，实现功能转换和调节供冷量或供热量

四、经济效益

1．节电该厂垒年供冷高峰5个月由制冷系统为仝厂工艺生产和空调系统提供冷量，其它季节主要为工艺生产提供冷量，冷冻供水温度为+7℃。用以废蒸汽为热源的溴化锂吸收式制冷机替代原活塞式和离心式水冷机组节电效果显著，全年共节电418．50x10'kW·h。按每kW·h电费O．35元计算，全年节省电费146．50万元。

2．节汽全厂以废蒸汽替代0．$MPa新蒸汽用于供暖，全年采暖150天，平均用汽量5t／h，全年共节汽18000吨，按每吨蒸汽8O元计算，全年节省蒸汽费144．0万元。

3．节水增加了蒸汽冷凝水回用量26．4t／h，提高了冷凝水回收率，全年共节省工业水量22．8万吨，按每吨工业水1．1元计算，

全年节省水费26．O8万元。

4．延长了制备脱盐水再生还原周期，降低了酸、碱和石灰石消耗量，将用工业水和蒸汽冷凝水制备脱盐水相比较，平均阳床再生台数由I3．1d台／月降低至2．4台／月，床再生台数由8．71台／月，降低至2．1台／月。酸性污水，碱性污水排放置减少57，石灰石耗用量降低了9O。全年共节省费用48．31万元。

5．全年节电，节汽，节水，节省原材料消耗直接经济效益363．89万元．当年内即可收回垒部投资。

五、结论

本项目通过有{Il}型代表性的引进项目大型聚酯纤维企业，针对大量低品位废热蒸汽白白丢弃，浪费能源，污染环境的工业企业共性问题进行研究，为充分回收利用低品位余热资源，实现余热制冷，废热蒸汽供暖和热能综合利用，为工业企业实现节能降耗和清洁生产提供了典型实倒。

本项目实施后取得显著的节能效益，经济效益、环境效益，质量效益及安全生产，减轻工人工作量，扩大再生产能力等多方效益。聚酯短纤维综合能耗降低32，达到国内和国际先进水平．本项技术具有普遍推广价值和示范意义。

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