杨 佼

(中铁三局集团有限公司勘测设计分公司，山西 太原 030001)

1 工程概况

某化工厂以焦炉气为原料，年产18万t合成氨、30万t尿素，其工艺流程如下：焦炉气输送→气柜→湿法脱流→压缩→干法脱硫→转化→变换→补碳→脱碳→精脱硫→甲烷化→氨合成→尿素合成→尿素造粒。其中合成氨装置工艺流程采用气柜、湿法脱硫、压缩、转化、变换、补碳、脱碳和甲烷化工序，最后经合成工段生成液氨。尿素生产工艺采用二氧化碳汽提法生产工艺，使用合成氨生产中生产出来的液氨及来自合成氨生产脱碳工序的原料CO2气体来合成尿素。生产工艺包括原料的供应、合成与汽提、低压分解回收、尿素溶液的蒸发、解吸水解、大颗粒尿素等6个部分。

该化工厂现存工艺转动设备驱动方式均为电动机驱动，运行时，厂用电率较高，影响全厂的经济运行指标。为进一步节约能源、降低能耗，提高全厂经济效益，拟将该厂部分用电设备改为汽轮机驱动。经全面排查，可供改造设备见表1。

表1 改造机组信息表

2 改造方案选择

考虑将表1用电设备改为汽轮机驱动，汽轮机所需蒸汽配置采用三级管网，改造方案如下：

方案一：此方案考虑三级管网，蒸汽平衡图如图1所示。第一级管网为9.0 MPa(a),530 ℃，第二级管网为2.6 MPa(a),380 ℃，第三级管网为0.7 MPa(a),270 ℃。

进汽采用第一级管网，排汽去第二级管网的机组为空分SVK一台(2 087 kW)，空分MCL一台(3 796 kW)，CO2压缩机2台(2 270 kW×2)。考虑到空分机组是整个厂内工艺中最重要的机组，所以将其放在第一级管网上。CO2压缩机厂房距空分车间厂房较近，所以这4台机组进汽用同一个管网，可减少高温高压蒸汽管道的布置。……