煤化工黑水闪蒸汽及冷凝液余热发电探讨

程建涛

(阳煤纳谷(山西)节能服务有限责任公司，山西 阳泉 045000)

摘 要：介绍了某煤化工企业生产过程中黑水闪蒸汽及蒸汽冷凝液余热资源情况,并通过相关热力学计算,测算出了可以回收的余热量；探讨了采取不同技术路线下余热发电的收益及各自优缺点等,并通过装机功率、净发电量、年收益、投资回收期、技术可靠性等指标对比,选取集成ORC系统技术路线作为最优技术路线。

关键词：黑水闪蒸汽；冷凝液；余热利用；OC发电；透平发电

0 引言

据统计,50%以上的工业耗能以各种形式低品位废热直接排放到大气中。我国能源废弃现象严重,实际能源利用率仅为33%左右”。我国工业余热资源丰富,广泛存在于化工、钢铁,发电、炼油、水泥、建筑等工业生产过程中,可回收利用率达60%。200℃以上的中高温余热由于品位较高,回收利用率较好。但200℃以下、甚至60-70℃的低温余热因品位较低,绝大多数仍被排人环境浪费掉。若能将工业余热有效利用起来用余热发电技术将低品位热能转换为高品位电能,为企业带来经济效益的同时，又提高了能源的综合利用率,达到节能降碳效果,还解决了热污染的环境问题具有重大意义

1  余热情况介绍

以某煤化工企业为例,其生产过程中存在较多闪蒸饱和蒸汽余热和蒸汽冷凝液余热:1

1.1 闪蒸饱和蒸汽余热情况

1.1.1 高闪饱和蒸汽

在水煤浆气化及黑灰水处理系统流程中,有量77Vh、温度205℃、表压3.9MPa的气化炉(F-13101)黑水:在渣/水处理工艺流程中,有流量75Vh、温度195℃、表压3,8MPa的合成气洗涤塔(C-13101)黑水这两部分照水一起汇集到高压闪燕罐(V-14101)进行减压闪蒸,得到高闪饱和蒸汽和高闪饱和水,管路流程布置如图1所示。

企业欲得到表压0.3MP的高闪饱和蒸汽,将其送往饱和回收塔(C-14001)作为加蒸汽,设闪蒸得到的饱和蒸汽的量为xL/h,各热流的物性参数如表1所示。

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