合成氨尿素企業一段爐高效空預器
【導語】
一段爐高效空預器適用于天然氣制合成氨、石油煉化、電石、鋼鐵，以及任何具有大型燃氣爐的行業，主要用于進一步提高進風空氣溫度，降低燃氣消耗量。輔以煙道改進、煙氣含氧量控制技術，能夠實現顯著的節能效果。
在以一段爐為代表的大型燃氣爐的運行過程中，由于天然氣、馳放氣等（相對于煤）的燃燒需要的空氣量較大，進入的冷空氣不利于能效的提高，同時排出煙氣的溫度偏高，攜帶大量熱量，引起不必要的損失。因此，降低煙氣溫度、提高空氣預熱溫度就顯得十分必要。
本產品屬于余熱利用裝置，通過對一段爐煙氣熱量的充分利用，對進風進行充分預熱，提高空氣溫度。每提高20℃能夠節省天然氣1%左右，通常設定30~60℃的提升目標，設備本身可節能1.5~3%，同時采用配套的分析服務，由專業工程師管理燃燒相關的參數，總體能夠實現節省燃氣5%左右的目標。
本產品也適用于任何采用燃氣進行燃燒的產業，例如石化（馳放氣）、氯堿（電石爐氣）、鋼鐵（煉鋼爐煤氣）等產業，實現燃氣爐提效，同時適用于天然氣鍋爐。
【應用環境要求】
本裝置適用于燃氣爐，尤其是一段爐。
本裝置能適應南方及北方，對環境沒有特殊要求。
【基本運行原理】
一段爐高效空預器屬于一種熱管空預器，主要原理在于采用多種工質組合式熱管，適應不同溫區的煙氣降溫、空氣預熱需求。通過充分的熱量交換，實現煙氣余熱的進一步利用；同時，采用特殊的法蘭設計，竄風量較通常產品顯著降低，避免冷熱風之間發生摻混，煙氣的熱量更加集中地用于換熱，熱量利用率提高。
在必要時配套煙道改造、保溫改造；并且提供煙氣殘氧量管理及調試相關的服務，減少不必要的空氣量，減少熱量的散失；提高整體能源效率。
【工藝流程圖】
一段爐高效空預器工藝流程圖
【核心優勢亮點】
1.研發設計：專為合成氨尿素企業的一段爐等大型燃氣爐而設計，具有多工質配合、氣密性好、熱量利用率高等特點。
2.配套技術：隨產品配套技術服務，實現更佳的運行能效。
3.可靠安全：固定設備，無運轉部件。本產品配套蒸汽輔助伴熱裝置，廠家配套供應電伴熱設備，實現冬季停車期間的伴熱、防凍。
4.安裝簡便、無需維護，投資回收期較短，節能效果顯著。
【相關參數】
本產品實現燃氣爐的進風預熱，進一步實現空氣升溫30~60℃，配合殘氧量調節，天然氣節省率可達5%。
【投資回收期】
天然氣的直接節省，效益非常直觀，投資回報周期短。
【應用效益情況】
l煙氣熱量的利用率較高，空氣預熱溫度提高；
l直接節省天然氣，對于30萬噸合成氨一段爐，單套實現節省天然氣270~540Nm3/h，配合風道改造及廠家的技術服務，總體節省700~1000Nm3/h；
l配合變頻調節，能夠同步降低鼓風機、引風機的運行負荷，節省電能。
【市場應用潛力】
我國2021年生產合成氨5909萬噸，按照天然氣制合成氨占比17%粗估，該部分產量為1005萬噸，折合30萬噸裝置33套，按照其中10套改造計算，平均每小時節省600Nm3/h估計，全年按照運行7000小時，每年可節省天然氣4200萬標立方，每年的節能潛力為0.6~0.8億元。
同時，在石化、電石、鋼鐵等企業存在的大量燃氣裝置，以及天然氣鍋爐，都可以采用本產品進行節能改造，市場潛力較大。本產品小型化以后也適用于民用。
1、對于合成氨一段爐，能夠實現顯著節能效果。
2、對于廣泛存在的燃氣爐，都可以在可行的情況下采用本產品進行節能降耗。
【應用現狀】
目前在新疆等部分合成氨尿素生產企業進行了使用，實際效果較佳，在廣泛的化工、冶煉、鋼鐵、具有天然氣鍋爐的行業等領域尚待推廣。目前國內市場使用率不超過5%，該技術具有廣泛的應用前景。
【典型案例介紹】
項目名稱：新疆天然氣合成氨高效空預器節能項目
使用數量：1套
合作模式：合同能源EMC
施工周期：本項目于2021年12月投入建設，于2022年2月通過驗收，施工周期3個月。
技改內容：
本項目針對業主現有的一臺36萬kg/h空氣預熱器進行組合式熱管空預器改造，更改為高效空預器。改造后，新增可用熱功率近5MW，依靠高效空預器本身每小時節省天然氣達480~500Nm3，輔以綜合措施，全系統每小時節省天然氣達900~1000Nm3。
本項目采用時代科儀公司的產品一段爐高效空預器，其特點在于采用多工質配置、特殊的密封法蘭等。該產品能夠實現更低的排煙溫度、更高的進風預熱溫度、更合理的配風量、更低的煙氣殘余含氧量，能夠同時降低氮氧化物含量，環保效果也較為顯著。
效益情況：
單純高效空預器的節能效益約為每年380萬元；采取多種節能措施以后，每年節約運行費用約為690萬元。本項目是促進社會節能減排，實現企業、供方、社會共贏的亮點工程。
【單位簡介】
北京時代科儀新能源科技有限公司（簡稱“時代科儀”）成立于2010年1月28日，是一家專業致力于化工、食品醫藥，玻璃建材等高耗能行業整體節能降碳服務商，集節能咨詢、節能診斷、節能項目設計、節能投資、運維、能源銷售為一體的國家高新技術企業、國家軟件企業、國家發改委備案的節能服務公司、專精特新企業、節能服務公司綜合服務能力AAAA企業、低碳平臺運營單位。公司旨在為企業提供從公用工程、熱泵、換熱器直至工藝系統等一整套的節能降碳方案，涵蓋八大技術（如：蒸汽系統分析優化及動力利用技術、冷熱系統夾點分析技術、余熱余能及水資源利用技術、局部系統性節能技術、空壓站系統整體節能技術、循環水站及制冷站綜合節能技術、水質閉環管理技術及環保廢氣閉環處理技術等），四十多項專利、18大節能工藝包，實現耗能企業的深度挖潛，并通過“端、云一體化”的技術手段，完整呈現智能在端、智慧在云的應用場景，從而達到節能減碳、提質增效的終極目標。滿足國家對企業數字化工廠、智能制造、高端制造的政策導向需求和企業精細化、精益化管理需求。
