重灰立式沸騰涼堿爐與粉體流涼堿機(jī)運(yùn)行情況比較

李敬輝

（南化集團(tuán)連云港堿廠，江蘇 連云港 222042）

連云港堿廠自1986年建廠以來有兩臺重灰立式沸騰涼堿爐，主要用于重灰成品堿的降溫工作，其工作狀態(tài)的好壞直接影響到重灰的產(chǎn)品質(zhì)量，是生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一，在多年使用過程中，因系統(tǒng)存在不足導(dǎo)致冷卻能力差。2013年7月，連云港堿廠通過技改將重灰A臺立式沸騰涼堿爐替換為加拿大粉體流冷卻科學(xué)公司（Solex）生產(chǎn)的粉體流重灰涼堿機(jī)。下面針對連云港堿廠對重灰立式沸騰涼堿爐與重灰粉體流涼堿機(jī)在生產(chǎn)中的運(yùn)行情況進(jìn)行對比分析。

1 重灰立式沸騰涼堿爐

1.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

重灰立式沸騰涼堿爐為筒體結(jié)構(gòu)，鋼制的組合件?？偢?.8m，爐上段直徑4.0m，為氣塵分離段；爐下段直徑為3.2m，為冷卻段，內(nèi)設(shè)六組冷卻排管，總換熱面積為160.2m2。爐體中部有進(jìn)料口，用螺旋運(yùn)輸機(jī)進(jìn)料，進(jìn)料能力為28t／h，下部有出料口，用星形卸料器出料，底部設(shè)有氣體分布板，距爐底端1.5m，分布板上面設(shè)“S”型攪耙，由爐底端電機(jī)以齒輪傳動方式帶動攪耙轉(zhuǎn)動。分布板下為氣室。爐體由二樓、三樓樓板支撐。

1.2 工藝流程

來自重灰崗位的高溫純堿經(jīng)過重灰堿篩篩選后，由篩下絞籠送至分配刮板，再送至重灰立式沸騰涼堿爐，鼓風(fēng)機(jī)從重灰立式沸騰涼堿爐底部氣室吹入，經(jīng)過空氣過濾器過濾的潔凈空氣產(chǎn)生一定的壓力，使重灰立式沸騰涼堿爐內(nèi)積堿在一定高度內(nèi)成懸浮狀態(tài)，形成流化與爐內(nèi)冷卻排管充分接觸進(jìn)行冷卻，冷卻后純堿由星形下料器輸送到重灰成品刮板運(yùn)輸機(jī)，然后到成品重灰皮帶。循環(huán)水槽內(nèi)循環(huán)水由循環(huán)水泵送入重灰立式沸騰涼堿爐冷卻排管內(nèi)，和高溫純堿間接換熱后回流到冷卻水塔，和大氣接觸降溫流入循環(huán)水槽。循環(huán)水槽補(bǔ)充水為脫鹽水。

1.3 存在的缺陷

重灰立式沸騰涼堿爐在長期使用中，因冷卻原理和方式的原因存在以下一些缺陷：

1）爐內(nèi)氣室分布板直接吸入冷空氣，冷熱交換時，易結(jié)疤，堵塞分布板上的小孔，使氣量分布不均。

2）冷卻排管由于長期工作已腐蝕嚴(yán)重，另外其間易結(jié)堿塊，難以實(shí)現(xiàn)物料充分接觸，熱效果差。

3）立式沸騰爐達(dá)到充分沸騰時，料位較高，使攪耙所受阻力增大，易使攪耙蹩?；驌p壞。

在生產(chǎn)過程中，因系統(tǒng)存在上述不足導(dǎo)致冷卻能力差，夏季的出堿溫度達(dá)90～100℃，有時超過100℃，造成包裝袋經(jīng)常被燙壞，皮帶使用壽命縮短。

2 重灰粉體流涼堿機(jī)

我廠于2013年7～8月份實(shí)施了重灰粉體流涼堿機(jī)改造項(xiàng)目，用Solex粉體流涼堿機(jī)代替了原有的重灰A臺立式沸騰涼堿爐，8月底建成后投用，并順利開車。實(shí)現(xiàn)了開重灰粉體流涼堿機(jī)運(yùn)行，重灰B臺立式沸騰涼堿爐備用的狀態(tài)。

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)

重灰粉體流涼堿機(jī)由進(jìn)料倉、傳熱板組、振動下料器、料位控制系統(tǒng)等組成。

進(jìn)料倉可以將重灰均勻的分布到傳熱板組的板片間，并提供下料緩沖空間。

傳熱板組由一系列空心的、焊接而成的不銹鋼傳熱板組組成，每塊傳熱板有可供循環(huán)冷卻水通過的進(jìn)水和出水支管，在重灰緩慢通過傳熱板的間隙時，重灰被冷卻，循環(huán)冷卻水與重灰流向呈逆流狀態(tài)，已達(dá)到最大的冷卻效果。

振動下料器有獨(dú)特的設(shè)計(jì)，所有重灰在傳熱板間以相同速度同步移動，重灰被均勻冷卻，兩個同步電磁振動電機(jī)異向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生直線振動。

料位控制系統(tǒng)通過控制振動下料器來控制料倉料位，正常操作過程中，料位維持在設(shè)定好的料位。如果料位上升超過設(shè)定料位，振動電機(jī)頻率提高以降低料位；如果料位上升低于設(shè)定料位，振動電機(jī)頻率降低以恢復(fù)料位。

2.2 工藝流程

由重灰堿篩篩下絞籠來的高溫重灰，經(jīng)粉體流斗提機(jī)進(jìn)入粉體流涼堿機(jī)，重灰在粉體流涼堿機(jī)內(nèi)被循環(huán)冷卻水間接冷卻。從粉體流涼堿機(jī)出來的低溫重灰，經(jīng)出料螺旋輸送機(jī)進(jìn)入成品埋刮板輸送機(jī)，送往成品車間。涼堿循環(huán)水槽內(nèi)循環(huán)水由循環(huán)水泵送入粉流體涼堿機(jī)內(nèi)，和高溫重灰間接換熱后回流到冷卻水塔，和大氣接觸降溫流入循環(huán)水槽。循環(huán)水槽補(bǔ)充水為脫鹽水。

3 重灰粉體流涼堿機(jī)與立式沸騰涼堿爐的比較

3.1 操作指標(biāo)對比分析

重灰立式沸騰涼堿爐與重灰粉體流涼堿機(jī)操作指標(biāo)完成情況進(jìn)行了對比分析。從分析數(shù)據(jù)看，更改后重灰粉體流涼堿機(jī)比重灰立式沸騰涼堿爐冷卻效果好，見表1。

表1 沸騰涼堿爐與粉體流涼堿機(jī)指標(biāo)對比

3.2 電耗對比分析

改造前兩臺重灰立式沸騰涼堿爐同時運(yùn)行，改造后只需開一臺重灰粉體流涼堿機(jī)。

表2 沸騰涼堿爐與粉體流涼堿機(jī)電耗對比

冷卻效果得到增強(qiáng)，出堿溫度得到有效控制，能夠解決因出堿溫度高而存在的問題，有利于包裝工序生產(chǎn)。運(yùn)行能耗降低，設(shè)備維修成本降低，占地空間小，無廢氣和粉塵排放，不使用冷卻空氣。

4 粉體流涼堿機(jī)存在的問題及改進(jìn)

4.1 存在的問題

系統(tǒng)投入運(yùn)行后，雖然重灰立式沸騰涼堿爐改為重灰粉體流涼堿機(jī)在產(chǎn)品質(zhì)量及主要工藝指標(biāo)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿足重灰生產(chǎn)的需要。但也先后暴露出一些設(shè)備、工藝、控制等方面的問題。歸納如下：

1）設(shè)備運(yùn)行周期較短，出現(xiàn)板片結(jié)疤，造成物料堵塞，設(shè)備處理能力下降。

2）大量的粉塵及熱氣造成除塵管線頻繁堵塞，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性較差。

3）進(jìn)料部分均勻分布三組篦子板，由于進(jìn)料部分未安裝布料器，使得進(jìn)料極不均勻，在物料來量較大及出現(xiàn)異物時容易造成篦子板下料堵塞等問題。

4.2 技術(shù)改進(jìn)措施

1）重灰粉體流涼堿機(jī)出氣管線上部增加噴淋，且在各出氣管線彎頭附近增加清理孔，解決重灰粉體流涼堿機(jī)出氣管線易結(jié)疤難以清理影響生產(chǎn)問題。

2）重灰粉體流涼堿機(jī)斗提機(jī)頂部增加出氣管線，將出氣管線接入成品皮帶布袋除塵器出口管線上，減少斗提機(jī)內(nèi)重質(zhì)純堿熱氣進(jìn)入重灰粉體流涼堿機(jī)內(nèi)，減少粉體流涼堿機(jī)板片結(jié)疤，物料堵塞，延長粉體流涼堿機(jī)的運(yùn)行周期。

3）對粉體流涼堿機(jī)斗提進(jìn)料插板進(jìn)行改造，并提出在進(jìn)料溜管上增加除鐵器，阻止鐵器等異物進(jìn)入粉體流涼堿機(jī)內(nèi)，造成篦子板下料堵塞，同時解決了鐵器等異物漏入重質(zhì)成品堿中影響產(chǎn)品質(zhì)量問題。

4.3 裝置的不足及改進(jìn)建議

1）料倉設(shè)計(jì)過小，起不到緩沖作用，系統(tǒng)抗干擾能力差，不利于操作穩(wěn)定運(yùn)行。建議增大料倉空間，在突發(fā)事件情況下，料倉能起到緩沖作用。

2）粉體流涼堿機(jī)出氣管線頻繁堵塞，從而影響系統(tǒng)長周期穩(wěn)定運(yùn)行，存在一定的隱患。雖然對出氣管線增加噴淋，緩解了出氣管線結(jié)疤程度。建議重新考慮出氣管線堿塵去向。

3）重灰粉體流涼堿機(jī)存在進(jìn)料部分均勻分布三組篦子板，使得進(jìn)料極不均勻，在物料來量較大時容易造成篦子板下料堵塞問題。建議進(jìn)料部分安裝布料器，以保證進(jìn)料的物料均勻分布在三組篦子板上，減少篦子板下料堵塞頻次。

5 結(jié) 語

通過兩種冷卻設(shè)備的使用與對比，重灰粉體流涼堿機(jī)比重灰立式沸騰涼堿爐節(jié)能、維護(hù)簡單、操作方便、冷卻徹底，是一種低成本、低能耗、無粉塵的純堿冷卻裝置。

［1］ 陳學(xué)勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1989.

［2］ 中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部設(shè)備維護(hù)檢修規(guī)程［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993