なぜ大型の合成アンモニア圧縮機は電気ではなく蒸気を使うのか？

合成アンモニアシステム自体には余熱ボイラーがあります

合成アンモニアは元々多くの蒸気が副生されるもので、省エネ・コスト削減という観点から考えられているんですよ。

安全性を考えれば、蒸気の方が電気より安全で、価格面では蒸気の方が電気より安い；しかし、電力が不足している、または蒸気のバランスが取れていないなど、総合的に判断した一部の工場では、電力を使って圧縮機を駆動することができます。しかし、30万トンの合成アンモニアでは電気駆動に必要な動力が高くなると思われ、私の初期推定では15,000KWになります。また、モーターのサイズも大きくなり、高出力のモーターには冷却装置が必要になります

最も重要なのは、蒸気タービンは安定していることです。電力の場合は、送電網の変動で停止せざるを得ませんが、蒸気配管の方が制御しやすいのです

省エネになるでしょう。電動の圧縮機を使っているメーカーもあり、そういうところはかなり多いです

一般的にコストが安く、安定しており、蒸気を再利用できる。一般的なアンモニア工場には自家発電機があります。

大規模な合成アンモニア企業にはすべて発電所があり、発電所には蒸気がある

実際にはそれぞれ長所と短所があります。ガス駆動の長所は主に以下の通りです：1、蒸気バランスの問題を考慮できる点。大型のアンモニア合成プラントに付随する尿素製造設備では、蒸気消費量や電力消費量が非常に多いため、一般的にボイラーや自家発電所を設置し、高品質な蒸気を利用して発電し、低品質な蒸気は大型機械の駆動に使用されます。蒸気駆動を使用しないと、多くの低品質な蒸気が消費されずに残ってしまい、ボイラーの負荷が低下したり無駄が生じたりして、非常に非経済的です。蒸気駆動による工場全体の蒸気利用は、経済的な運用のバランスを取りやすい。 2、蒸気駆動方式は負荷調整が簡単で、設計もかなり成熟している。大きな負荷の変動に遭遇しても調整がしやすい。 3、ガス圧縮機セットを使用する場合、蒸気駆動の安全係数はより高くなる。 欠点：1、初期投資が大きい。 2、起動・停止が複雑。 3、点検作業の量が多い。 4、スペアパーツの価格が高い。 電動駆動の利点は主に以下の通りです：1、投資額が少なく、蒸気タービンや配管、バルブが不要で、モーターだけで代替できます。 2、操作が簡単で、起動・停止の制約が少なく、タービンのように起動・停止が複雑で温度変化が大きいということはない。すぐに起動でき、短時間の停止後もすぐに復帰する。 3、運用コストが削減される。蒸気システムや蒸気用の配管、熱損失、凝縮水の回収、凝縮液の精製などを考慮する必要がなくなるか、装置自体が小型化される。 4、ボイラーへの投資が不要で、環境規制の圧力も少なく、国内には既に補助ボイラーを持たない全電動式の工場も存在する。工場全体の敷地面積はずっと小さい。 欠点：1、大型防爆モーターは国内で既にかなり成熟しているが、大型インバーターの技術はまだ追いついていない。アンモニア合成装置は運転の柔軟性が高いため、機器の周波数変換調整に高い要求があり、関連製品は輸入を検討する必要があるかもしれない。 2、運用の経済性については、自家発電所がなくなったためコストは電気料金の影響を大きく受け、尿素向けの優遇電力価格が廃止されたことで運用コストはさらに上昇した。しかし、**直接供給電力の導入が進められており、企業の電力コストをさらに削減できるかどうか、良い変化が見られるかどうかは分からない。

上の階に大規模なアンモニア合成工場がいくつあるのか、本当にわからない。最初の13基の大量化学肥料合成アンモニア工場はすべて蒸気を動力としており、理論上は電力が途絶えても正常に稼働可能であった。製造工程によって、彼女の廃熱回収が直接動力用蒸気を生み出すことができるからです。廃熱で蒸気を作って発電し、それでモーターを駆動する方が良いのか、それとも廃熱で直接蒸気を作ってモーターを駆動する方が良いのか？

これはコストの問題で、どちらがお得かということです

古い工場ほど、自家発電所の苦労をよく知っている。自家発電で電力を供給する手続きの難しさはさておき、単に電力を使うだけでも、自家発電で一部を賄い、残りを外部電力網から調達しなければならない。もし外部電力網が停止すれば、必然的に内部電力網にも乱れが生じ、停止してしまう；そして古い工場のボイラーは本当に恐ろしく、1年に数回しか停止しなければ観客に申し訳ない。自家発電所の利点は、石炭価格が安いため自家発電コストが外部電力網よりも低くなることだけで、安定性に関しては全く問題外です。また、古い工場の場合、一般的にタービンの設計は古く、動力用の蒸気としては中圧過熱蒸気が使用されることが多く、これは廃熱では賄えないものです。

エネルギーの利用としては、電気を使う方が良い。しかし、経済的には差が出る可能性があります。システムの余熱が設計段階で多用されることが確認された場合、異なる設計を採用することでそれを回避できる

蒸気を直接機械エネルギーに変換する方が、発電してからモーターを駆動させるよりもコスト効率が良い。一方はエネルギー変換が1回だけで、もう一方は2回必要だ。エネルギー損失を減らすことができる

電動機は一般的に定速で、起動・停止や負荷の増減、回転速度の変更もタービンほど便利ではない！！

蒸気の方が電気より経済的です。企業はコストを削減し、収益を増やすことができる。

元々、アンモニア合成工場の圧縮機はほとんどが電動式だった；当時は蒸気タービンはまだ普及しておらず、また蒸気タービンの方が電動式よりも安定しており、安全だった；費用が安い；また、ほとんどの蒸気タービン圧縮機で使用される蒸気は、副産物として得られる余剰な蒸気です；タービン用に蒸気を発生させるためだけのボイラーを専門に使う例はほとんどない；一般的な蒸気タービンで使われているのは3.8です；2.5；1.27；0.3テラパスカルの圧力の蒸気でさえ；空気分離装置で9.8メガパスカル以上を使用する場合、またはそれ以上の場合にのみボイラーで蒸気を生成する；また、蒸気を使用すれば電力網の変動の影響も受けないというのも利点の一つです

蒸気か電力で駆動するかについては、その理由の一部は歴史的な経緯や工程によるもので、導入された工程はすべて外国人によって設計されたものです。

理論的には蒸気駆動の方が良いとされますが、個人の作業条件や外部要因にもより、結局はコスト面が最も重要です。