Почему в крупных компрессорах для синтеза аммиака вместо электричества используется пар?

У самой системы синтеза аммиака имеется котел для использования избыточного тепла

При синтезе аммиака в любом случае образуется много пара, и это учитывается в рамках стремления к экономии энергии и снижению расходов.

С точки зрения безопасности пар является более безопасным, чем электричество. С точки зрения стоимости пар также дешевле электричества； Но некоторые заводы, учитывая общую ситуацию, например, нехватку электроэнергии или дефицит пара, могут использовать электропривод для компрессоров. Но для производства 300 тысяч тонн синтетического аммиака, по моим предположениям, потребуется высокая мощность привода — около 15 000 кВт. Для таких двигателей требуется большое пространство, к тому же мощные двигатели нуждаются в системах охлаждения

Самое главное — это стабильность паровых турбин. Что касается электроэнергии, то при колебаниях в сети приходится останавливать работу, а паровые системы гораздо легче контролировать

Это может способствовать экономии энергии. Некоторые производители используют электрические компрессоры, и таких производителей сейчас довольно много

Как правило, это экономично и стабильно, при этом пар можно повторно использовать. Обычно на аммиачных заводах имеются собственные генераторы.

У крупных предприятий по производству синтетического аммиака есть электростанции, а у электростанций есть пар

На самом деле у каждого варианта есть свои преимущества и недостатки. Основные преимущества использования паровой тяги заключаются в следующем: 1) учитывается проблема баланса пара; крупные установки по производству аммиака с последующим получением мочевины, из-за больших потребностей в паре и электроэнергии, обычно оснащаются котлами и собственными электростанциями. Высококачественный пар используется для приведения в движение крупных двигателей, а низкокачественный пар может использоваться для приведения в движение менее крупных устройств. Без использования парового привода многой некачественный пар не может быть сжигаем, что приводит к снижению нагрузки на котел и к расточительству, что крайне неэкономично. Использование пара для приведения в действие всего завода позволяет легче обеспечить экономичную работу. 2. Регулировка нагрузки с использованием парового привода проста, а конструкция хорошо отработана. Удобно регулировать при сильных колебаниях нагрузки. 3. При использовании комплектных газовых компрессорных установок коэффициент безопасности, обусловленный паровым приводом, выше. Недостатки: 1. Высокие первоначальные инвестиции. 2. Запуск и остановка сложны. 3. Объем работ по техническому обслуживанию велик. 4. Цены на запчасти высоки. Преимущества электропривода заключаются прежде всего в следующем: 1) небольшие инвестиции, отсутствие паровых установок и трубопроводов, клапанов; вместо них используется только двигатель. 2. Прост в эксплуатации, имеет небольшие ограничения при включении и выключении; в отличие от турбин, его запуск и остановка не такие сложные, а колебания температуры минимальны. Можно быстро включить, а восстановление после кратковременной остановки происходит довольно быстро. 3. Экономичность в эксплуатации: отсутствует паровая система, не требуется устройство для трубопроводов пара, нет проблем с тепловыми потерями, восстановлением конденсатной воды и очисткой конденсата; либо же размеры устройства сокращаются. 4. Сохраняются инвестиции в котлы, снижается нагрузка на охрану окружающей среды; в стране уже существуют заводы с полностью электрическим приводом без дополнительных котлов. Площадь всего завода гораздо меньше. Недостатки: 1. Большие взрывозащищенные двигатели в стране уже достаточно развиты, однако технологии больших преобразователей частоты еще не совершенны. Из-за высокой степени гибкости в эксплуатации установок по производству аммиака предъявляются высокие требования к регулировке частоты вращения двигателей, поэтому для таких целей, возможно, придется использовать импортную продукцию. 2. Экономическая эффективность эксплуатации: из-за отсутствия собственных электростанций затраты сильно зависят от цен на электроэнергию. Отмена льготных тарифов на удобрения привела к дальнейшему увеличению затрат на эксплуатацию. Однако в настоящее время активно развивается система прямого электроснабжения, что может способствовать снижению затрат предприятий на электроэнергию; остается посмотреть, принесет ли это положительные изменения.

Не знаю, сколько на верхних этажах — заводов по производству аммиака. Первые 13 комплексов для синтеза аммиака из больших количеств удобрений использовали пар для приведения в действие оборудования; теоретически они могли функционировать и при отсутствии электроэнергии. Поскольку технология производства позволяет использовать отходящее тепло для генерации пара, необходимого для приведения в движение машин. Лучше ли использовать пар, образующийся в результате отвода тепла, для выработки электроэнергии, а затем с помощью этой электроэнергии приводить в действие двигатель, или же лучше использовать пар непосредственно для приведения в действие двигателя?

Это экономический вопрос: какой вариант более выгоден

Чем старее завод, тем больше у него было проблем с собственными электростанциями. Не говоря уже о сложностях с подключением к сети, достаточно лишь вспомнить, что для обеспечения энергией необходимо использовать как энергию, производимую самим заводом, так и энергию из внешней сети. Если внешняя сеть выходит из строя, это неизбежно приводит к сбоям в работе внутренней сети； А котлы старых заводов действительно такие, что если они не выходят из строя несколько раз в год, это будет предательством по отношению к зрителям. Преимущество собственной электростанции заключается лишь в низкой цене угля, что позволяет снизить затраты на производство электроэнергии по сравнению с использованием электроэнергии из государственной сети. Что касается стабильности, то она совершенно не является преимуществом. К тому же, в старых заводах проекты турбин, как правило, разрабатывались давно, причем в качестве движущей силы использовался пар среднего давления и с нагревом; такой пар невозможно получить за счёт отходящего тепла.

Что касается использования энергии, лучше пользоваться электричеством. Но с экономической точки зрения могут быть различия. Если на этапе проектирования выясняется, что система будет использоваться для потребления большого количества энергии, то можно применить другой дизайн, чтобы избежать этой проблемы

Прямое преобразование пара в механическую энергию выгоднее, чем сначала производство электроэнергии, а затем её использование для приведения в движение двигателя: в первом случае происходит одно преобразование энергии, а во втором — два. Можно снизить потери энергии

У двигателей обычно фиксированная скорость вращения; запуск и остановка, изменение нагрузки, а также изменение скорости вращения не так удобны, как у турбин! !

Пар более экономичен, чем электричество. Компании могут снизить затраты и повысить эффективность.

Оказывается, компрессоры на заводах по производству аммиака в основном приводятся в действие электродвигателями； В то время паровые турбины ещё не были широко распространены; к тому же паровые турбины были более стабильными и безопасными, чем электрические приводы ； Низкая стоимость ； Кроме того, в подавляющем большинстве паровых турбинных компрессоров в качестве пара используется побочный, избыточный пар ； Очень мало установок, предназначенных специально для производства пара для турбин ； Обычно в паровых турбинах используется 3,8 ； 2.5 ； 1.27 ； Даже пар под давлением 0,3 мегапаскаля ； Если только не используется кислород под давлением 9,8 МПа или выше, тогда для производства пара применяются котлы ； Кроме того, использование пара не зависит от колебаний в сети электропитания — это тоже преимущество

Что касается привода паром или электричеством, то частично это обусловлено историческими причинами и технологиями; все внедренные технологии были разработаны иностранцами.

Теоретически паровая тяга лучше, но это также зависит от индивидуальных условий работы и внешних факторов; главным остается экономическая цена.