Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống trong các nhà máy bột giấy để làm nóng hơi nước của dầu nặng

Nhà máy bột giấy sử dụngBộ trao đổi nhiệt vỏ và ống

Các bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống được sử dụng trong các nhà máy bột giấy để làm nóng hơi nước của dầu nặng, sau đó được chuyển sang nồi hơi đốt dầu để cung cấp nguồn nhiệt ổn định cho quá trình sấy.

Trong các nhà máy bột giấy, việc sử dụng bộ trao đổi nhiệt vỏ & ống (bộ trao đổi nhiệt vỏ & ống) để nhận ra chu kỳ năng lượng nhiệt của dầu nóng dầu nặng → cung cấp nồi hơi dầu → Quá trình sấy là một giải pháp sử dụng năng lượng ổn định và hiệu quả cao.

 

Nguyên tắc làm việc
Đường truyền nhiệt
Bên hơi nước: hơi nước bão hòa (4-10 bar, 150-180 độ) từ nồi hơi nhiệt thải hoặc hệ thống đồng phát đi vào phía vỏ của bộ trao đổi nhiệt, giải phóng nhiệt tiềm ẩn và ngưng tụ vào nước lỏng.
Mặt dầu nặng: Dầu nặng ở nhiệt độ thấp (ban đầu 40-60 độ) chảy qua ống, hấp thụ nhiệt hơi nước và làm nóng đến 90-120 độ, độ nhớt từ 200-400 CST xuống 15-50 cst, để đáp ứng các yêu cầu.
Phục hồi ngưng tụ: Condensate (80-100 độ) được trả lại cho hệ thống nồi hơi thông qua bẫy, nhận ra một vòng kín.

Điểm kiểm soát quá trình
Áp suất hơi cần dao động đều đặn hơn hoặc bằng ± 0. 5 thanh để tránh sự dao động quá mức của nhiệt độ dầu nặng.
Tốc độ dòng chảy của dầu nặng được kiểm soát ở mức 1.
Nhiệt độ đầu ra được kiểm soát bởi PID với độ chính xác là ± 2 độ.

 

Lựa chọn vật chất
Gói ống: Thép không gỉ 316L được ưa thích, có khả năng chống ăn mòn lưu huỳnh (hàm lượng lưu huỳnh của dầu nặng có thể lên tới 3%) và có độ dẫn nhiệt tốt (16 W/(mk)).
Shell: Thép carbon được lót bằng lớp phủ chống ăn mòn, kinh tế và độ bền.
Tấm gấp: Cấu trúc thép không gỉ đục lỗ, giảm áp lực được giảm bởi 15-20% so với loại cung đơn truyền thống.

Tối ưu hóa chống lừa
Thiết kế kết cấu: Ống đường kính thay đổi giúp tăng tốc độ dòng chảy lên 1,8 m/s, giảm nguy cơ tích tụ carbon.
Làm sạch trực tuyến: Được cấu hình với hệ thống bàn chải ống xoay, loại bỏ quy mô tự động cứ sau 8 giờ.
Giám sát có nghĩa là: Mạng đo nhiệt độ sợi quang phân tán theo dõi các dị thường nhiệt độ thành ống trong thời gian thực.

Synergy với quy trình giấy
Tích hợp nguồn hơi nước

Chủ yếu sử dụng hơi nước thải từ nồi hơi phục hồi kiềm (45%) và đơn vị đồng phát (30%) để giảm mức tiêu thụ năng lượng chính.

Lò hơi khí dự phòng (15%) đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn của đường sấy.

Cải thiện hiệu quả năng lượng

Đun nóng được phân loại: Lò hơi tạo ra không khí nóng 300 độ để sấy khô chính và không khí nóng lưu hành 180 độ để sấy khô thứ cấp.

Phục hồi nhiệt chất thải: Khí lửa hơi (200 độ) làm nóng dầu nặng xuống 60 độ, giảm tải hơi nước.

Khắc phục sự cố và bảo trì
Cây lỗi điển hình

Nhiệt độ dầu nặng không đủ: có thể bắt nguồn từ áp suất hơi thấp, bẫy bị tắc hoặc coking của thành ống.

Áp lực bất thường giảm: Chỉ ra một tấm gấp bị hư hỏng hoặc dòng dầu bị tắc.

Chiến lược bảo trì

Hàng ngày: Kiểm tra hiệu chuẩn cảm biến áp suất hơi và cảm biến nhiệt độ.

Hàng tháng: Màn hình bên ống xả và con dấu kiểm tra.

Hàng năm: Các bó ống sạch hóa học, đo độ dày siêu âm để kiểm tra ăn mòn.

Lợi ích kinh tế và thân thiện với môi trường

So sánh chi phí

So với hệ thống sưởi điện, dung dịch trao đổi nhiệt hơi nước giảm 44,8% chi phí năng lượng hàng năm (2,6 triệu đô la/năm cho một nhà máy có công suất hàng năm là 300, ví dụ 000 tấn).

Chi phí bảo trì giảm 37,5% và tuổi thọ thiết bị được kéo dài đến hơn 15 năm.

Hiệu ứng giảm phát thải

Phát thải CO₂ giảm từ 12, 000 tấn/năm xuống còn 6.800 tấn, giảm 43,3%.

Ngưng tụ được tái chế 100%, giảm tải lượng nước thải.