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       化(hua)工企(qi)業(ye)是耗能(neng)(neng)大(da)戶，同時(shi)也(ye)是廢(fei)熱(re)排放大(da)戶。如(ru)何對化(hua)工企(qi)業(ye)的(de)工藝(yi)系(xi)(xi)(xi)統進(jin)行(xing)科學設計，減少能(neng)(neng)源消耗，同時(shi)減少廢(fei)熱(re)資源排放，多年來一直是企(qi)業(ye)關(guan)注的(de)問(wen)題，關(guan)系(xi)(xi)(xi)到企(qi)業(ye)的(de)盈利(li)水(shui)平。工業(ye)企(qi)業(ye)工藝(yi)系(xi)(xi)(xi)統中采用希望深藍(lan)溴化(hua)鋰吸收(shou)式機組節能(neng)(neng)技(ji)術，不僅能(neng)(neng)夠創造可(ke)觀的(de)經濟(ji)效(xiao)益，大(da)大(da)降低(di)能(neng)(neng)耗，節省(sheng)工藝(yi)系(xi)(xi)(xi)統運行(xing)費用，同時(shi)又減少排放、降低(di)污染，帶(dai)來良好的(de)社(she)會效(xiao)益，為節能(neng)(neng)環保事業(ye)做出(chu)突出(chu)貢獻。項(xiang)目示例如(ru)下：

       一、項目概況

       該項目(mu)(mu)為某聯(lian)堿廠(chang)壓縮機1至2段余(yu)熱利用(yong)項目(mu)(mu)。壓縮機1-2級出口(kou)(kou)煤氣溫(wen)(wen)度(du)(du)高達150℃以(yi)上，原工藝采用(yong)冷卻水(shui)進行冷卻降溫(wen)(wen)，此部(bu)分熱量被排放至大(da)氣中(zhong)，形成了巨大(da)的浪費。如果(guo)回(hui)收(shou)此部(bu)分熱量，將此部(bu)分熱量用(yong)于熱水(shui)型溴化鋰冷水(shui)機組制(zhi)冷，產生冷凍水(shui)用(yong)于冷卻壓縮機1-2級入口(kou)(kou)煤氣溫(wen)(wen)度(du)(du)，入口(kou)(kou)煤氣溫(wen)(wen)度(du)(du)降低(di)，將大(da)大(da)減少壓縮機電(dian)功耗，還可(ke)以(yi)有效提(ti)高壓縮機輸送量，實(shi)現余(yu)熱回(hui)收(shou)零(ling)排放。

       二、熱量計算。

       1.原半水煤(mei)氣工藝流程(cheng)

       原半(ban)水(shui)煤(mei)氣(qi)有2條(tiao)輸(shu)送總管，每條(tiao)輸(shu)送管道設計流量(liang)為(wei)80000Nm3/h，通過9套壓(ya)縮(suo)機并聯運(yun)行將半(ban)水(shui)煤(mei)氣(qi)送往(wang)變(bian)換工段。由脫硫來的(de)半(ban)水(shui)煤(mei)氣(qi)，在一定溫度(du)壓(ya)力（設計0.028MPa（G），37℃）下，通過壓(ya)縮(suo)機一級進口(kou)分離(li)器(qi)(qi)(qi)和緩(huan)(huan)沖(chong)器(qi)(qi)(qi)進入一段缸(gang)內壓(ya)縮(suo)，壓(ya)縮(suo)后(hou)的(de)氣(qi)體壓(ya)力為(wei)0.23MPa（G），溫度(du)150℃。經一段壓(ya)縮(suo)出口(kou)緩(huan)(huan)沖(chong)器(qi)(qi)(qi)，冷卻(que)器(qi)(qi)(qi)、分離(li)器(qi)(qi)(qi)后(hou)進入二(er)段缸(gang)內壓(ya)縮(suo)，壓(ya)縮(suo)后(hou)氣(qi)體壓(ya)力為(wei)0.7MPa（G），溫度(du)150℃后(hou)經二(er)段壓(ya)縮(suo)出口(kou)緩(huan)(huan)沖(chong)器(qi)(qi)(qi)、冷卻(que)器(qi)(qi)(qi)、分離(li)器(qi)(qi)(qi)后(hou)送往(wang)變(bian)換工段。

       2.半水煤氣成分（質量分數百分比）。

       CO:30%；CO2：9.5%；H2：40%；N2：18%；O2：0.4%；CH4：2.1%，

       3.計算過程。

       3.1 半水(shui)煤氣輸送(song)總(zong)管(guan)可釋放熱量。   

       根據甲方要求，2條輸送總管上各設置1臺殼管式換熱器，半水煤氣從進口壓力為0.028MPa(G)、37℃降至20℃，每條總管的流量為80000Nm3/h。    

       該部分半水煤氣中含有在該溫度和壓力下的飽和水蒸汽。該冷卻過程的定性溫度為（37+20）/2=28.5℃，通過《AP1700物性查詢軟件》可查得，該組分的混合氣體的摩爾質量為18.9g/mol，在28.5℃，0.028MPa(G)工況下的比熱容為7.16Kcal/Kmol.℃（=1.5867Kj/Kg.℃）。    

       則干煤氣從37℃降至20℃可釋放的熱量為：   

       Q1=80000Nm3/h÷22.4*7.16Kcal/Kmol.℃*（37℃-20℃）=434714 Kcal/h。

       在37℃時飽和水蒸汽壓：6.282kPa，

       含(han)水蒸(zheng)汽量：80000*6.282/（0.128*1000-6.282）=4129Nm3/h=3318kg/h

       在20℃時飽和水蒸汽壓：2.339kPa，

       含水蒸汽量(liang)：80000*2.339/（0.128*1000-2.339）=1489Nm3/h=1196kg/h

       則產生冷凝(ning)水量(liang)：3318kg/h-1196kg/h=2122kg/h

       37℃水(shui)蒸氣的(de)焓值(zhi)：2568.2kj/kg

       20℃水(shui)蒸(zheng)氣的焓值：2537.5kj/kg

       則(ze)水(shui)蒸氣放出熱量(liang)：Q2=（2568.2-2537.5）/4.1868*3318=24329kcal/h

        20℃冷凝水的焓值：83.9kj/kg

       則冷(leng)凝水放出熱量：Q3=(2537.5-83.9)/4.1868*2122=1243561kcal/h.   

       故1條半水煤氣輸送總管上從37℃降至20℃需釋放的熱量為：           

       Q=Q1+Q2+Q3=434714+24329+1243561=170×104Kcal/h 

       3.2 一段壓縮出口可釋放熱量。        

       半水煤氣從0.23MPa(G)、150℃通過換熱器降至85℃。定性溫度為（150+85）/2=117.5，通過《AP1700物性查詢軟件》可查得，該組分的混合氣體的摩爾質量為18.9g/mol，在117.5℃，0.23MPa(G)工況下的比熱容為7.31Kcal/Kmol.℃（=1.6213Kj/Kg.℃）。每臺壓縮機的進氣量為17777.8Nm3/h=793.7Kmol/h，共9臺壓縮機。 

       則干煤氣通過9臺壓縮機一段出口換熱器，從150℃降至85℃可釋放的熱量為：

       Q=9*793.7Kmol/h*7.31Kcal/Kmol.℃*（150℃-85℃）=339×104Kcal/h。

       3.3二段(duan)壓縮入口原冷卻器可釋放熱量(liang)。        

       半水煤氣從0.23MPa(G)，85℃通過原冷卻器降至40℃。定性溫度為（40+85）/2=62.5，通過《AP1700物性查詢軟件》可查得，該組分的混合氣體的摩爾質量為18.9g/mol，在62.5℃、0.23MPa(G)工況下的比熱容為7.24Kcal/Kmol.℃（=1.6028Kj/Kg.℃）。每臺壓縮機的進氣量為17777.8Nm3/h=793.7Kmol/h。  

       則干煤氣通過1臺原冷卻器從85℃降至40℃可釋放的熱量為： 

       Q=793.7Kmol/h*7.24Kcal/Kmol.℃*（85℃-40℃）=25.9×104Kcal/h 。 

       3.4二段壓縮出口可釋放熱量。      

       半水煤氣從0.7MPa(G)、150℃通過換熱器降至85℃。定性溫度為（150+85）/2=117.5，通過《AP1700物性查詢軟件》可查得，該組分的混合氣體的摩爾質量為18.9g/mol，在117.5℃，0.7MPa(G)工況下的比熱容為7.34Kcal/Kmol.℃（=1.6259Kj/Kg.℃）。每臺壓縮機的進氣量為17777.8Nm3/h=793.7Kmol/h，共9臺壓縮機。     

       則干煤氣通過9臺壓縮機二段出口換熱器，從150℃降至85℃可釋放的熱量為：    Q=9*793.7Kmol/h*7.34Kcal/Kmol.℃*（150℃-85℃）=341×104Kcal/h 。

       綜上所計算可知：

       9臺(tai)壓縮(suo)機一段壓縮(suo)出(chu)口(kou)換(huan)熱器可用總熱量為339×104Kcal/h ；

       9臺壓縮機二(er)段壓縮出口(kou)換熱器可用總熱量為341×104Kcal/h；

       2臺煤氣輸(shu)送總管(guan)換熱器可釋(shi)放(fang)總熱量為340×104Kcal/h；

       單臺壓(ya)縮(suo)機(ji)二(er)段壓(ya)縮(suo)入口原(yuan)冷卻(que)器可釋放熱(re)量為25.9×104Kcal/h。

       故系統可以回收的1-2段(duan)壓(ya)縮機(ji)出口總(zong)熱量(liang)為680x104kcal/h,設(she)定(ding)殼(ke)管式換熱器的換熱效率為≥90%，熱水型(xing)溴(xiu)化(hua)鋰制冷(leng)(leng)機(ji)組COP≥0.8，則熱水型(xing)溴(xiu)化(hua)鋰機(ji)組可產(chan)生的總(zong)制冷(leng)(leng)量(liang)為≥490x104kcal/h。半水煤氣總(zong)管處需總(zong)冷(leng)(leng)量(liang)為378x104kcal/h,則剩余冷(leng)(leng)量(liang)為112x104kcal/h，可為4臺壓(ya)縮機(ji)二段(duan)壓(ya)縮入(ru)口原(yuan)冷(leng)(leng)卻器提供。

       三、節能效益估算

       1）壓(ya)縮機節電效益：噸合(he)成氨電耗(hao)下降24kwh，按(an)運行5000小(xiao)時/年(nian)，綜合(he)節電效益為：

      24*40.5*5000*0.61/10000=296.5萬(wan)元

       2）增(zeng)產(chan)效(xiao)益(yi)：增(zeng)加合成氨產(chan)量按45噸(dun)/天，每噸(dun)按200元效(xiao)益(yi)計(ji)算(suan)，年創(chuang)效(xiao)益(yi)

   ;   45*200/24*5000/10000=187.5萬(wan)元

        3）產量提(ti)升，其他電耗下降效益：

       經計算，其他噸合成氨電耗下降15kwh，年創效益為

       40.5*15*5000*0.61/10000=185萬元

       綜上所述，年創經濟效(xiao)益約(yue)為669萬元。

       四(si)、背景加(jia)料

       希望深藍空(kong)調(diao)制造有(you)限公司(si)坐落于(yu)四川省成都市(shi)高新技術開發區(qu)西區(qu)，占地170余(yu)(yu)(yu)畝，有(you)7000余(yu)(yu)(yu)平方米的(de)暖(nuan)通空(kong)調(diao)科研(yan)機構，有(you)30000余(yu)(yu)(yu)平方米的(de)現代(dai)化(hua)生產(chan)廠房，是中國西部重(zhong)要的(de)制冷及(ji)空(kong)調(diao)設備(bei)生產(chan)基地。公司(si)擁有(you)強大的(de)技術優勢，已獲得了(le)近百項(xiang)專(zhuan)利(li)、專(zhuan)有(you)技術。研(yan)發生產(chan)各種型(xing)號的(de)溴化(hua)鋰吸(xi)收(shou)式冷、熱(re)(re)水(shui)機組；各型(xing)真空(kong)中央熱(re)(re)水(shui)機組和常壓熱(re)(re)水(shui)鍋爐(lu)；冷、熱(re)(re)、電三聯供分布式能源(yuan)系統。在焦化(hua)、化(hua)工、紡織、制藥、食品、冶金、電廠等(deng)工業(ye)領(ling)(ling)域(yu)成為業(ye)界公認的(de)“余(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)利(li)用(yong)專(zhuan)家”，被評為“世界環保(bao)與新能源(yuan)產(chan)業(ye)中國余(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)回(hui)收(shou)領(ling)(ling)域(yu)領(ling)(ling)軍企業(ye)”。

       希望深藍，讓世界變綠，天空更藍