[实用新型]制氨工艺中的余热利用系统

说明书

本实用新型公开了一种制氨工艺中的余热利用系统，在转换废锅、中变废锅、合成废锅内分别设有气体冷却盘管，将冷却盘管进气口分别与转换炉、中变炉、合成塔的出气口连接，废锅的冷却水出口通过出水管与汽水分离器的进水口连接；汽水分离器的出水口及脱盐水水源通过进水管分别与废锅的冷却水进口连接；汽水分离器与开工锅炉的出气口分别通过蒸汽管与转换炉连接。利用该系统，仅需要在开车初期，为开工锅炉加热，通过开工锅炉为转换炉提供水蒸气，后续将开工锅炉相应的阀门关闭，不需要再提供蒸汽热源，全部蒸汽由转换废锅、中变废锅、合成废锅提供，将氨合成工艺各个放热环节的余热进行有效利用，减少能源损耗，节约能源，降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及制氨工艺余热处理技术领域，具体地，涉及一种制氨工艺中的余热利用系统。

背景技术

在制氨工艺中，存在多处高温气体需要降温的环节，主要有：

1)制备氢气的转换炉，反应为CH₄+水蒸气→H₂+CO+CO₂，出气口温度约520℃；

2)氢气纯化去CO的中变炉，反应为CO+O₂→CO₂，出气口温度约360℃；

3)氨气合成反应的合成塔，反应为H₂+N₂→NH₃，出气口温度约380℃。

上述放热环节均需要对高温气体进行降温去除余热，即分别利用自来水对每个放热环节的高温气体进行冷却降温，被高温气体加热的自来水，排放至蓄水池中经冷却后再进入冷却系统，形成循环。此过程未对放热环节的余热进行有效利用，造成能源浪费。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种制氨工艺中的余热利用系统，将氨合成工艺各个放热环节的余热进行有效利用，减少能源损耗，节约能源，降低生产成本。

本实用新型提供了一种制氨工艺中的余热利用系统，包括转换炉、中变炉、合成塔、转换废锅、中变废锅、合成废锅、汽水分离器及储水罐；

所述转换废锅、中变废锅、合成废锅内分别设有气体冷却盘管，将转换废锅、中变废锅、合成废锅的气体冷却盘管进气口分别与转换炉、中变炉、合成塔的出气口连接，转换废锅、中变废锅、合成废锅的冷却水出口通过出水管与汽水分离器的进水口连接；

所述汽水分离器的出水口与储水罐的第一进水口连接，储水罐通过进水管分别与转换废锅、中变废锅、合成废锅的冷却水进口连接，且在进水管上设有第一水泵，汽水分离器的出汽口通过蒸汽管与转换炉连接，且在蒸汽管的第一分支管道上设有第一蒸汽阀。

优选的，还包括开工锅炉，开工锅炉的出汽口通过蒸汽管与转换炉连接，且在蒸汽管的第二分支管道上设有第二蒸汽阀。开工锅炉的设置，是为了开车初期，各个废热锅炉还没有产生蒸汽的时候，通过开工锅炉为转换炉提供水蒸气，也可以在后续生产过程中，若存在供气不足的情况，通过开工锅炉可以补充所需的水蒸气。

优选的，还包括脱盐水水源，所述脱盐水水源通过供水管分别与储水罐的第二进水口连接，且在供水管上设有第二水泵。在循环冷却的过程中，脱盐水蒸发，水蒸气输送至转换炉中参加反应，导致循环冷却水水量逐件减少，该结构是为了补充流失的水量。

优选的，所述储水罐内不同深度处分别设有第一水位传感器及第二水位传感器，所述第一水位传感器及第二水位传感器分别与控制器的信号输入端电连接，第二水泵与控制器的信号输出端电连接。通过第一水位传感器检测储水罐内的水位变化，当水位低于设定值时，第一水位探测器将信号传输给控制器，通过控制器控制第二水泵为储水罐加水，当第二水位传感器检测到水位高于设定值时，第二水位探测器将信号传输给控制器，通过控制器控制第二水泵停止加水。