淺談提高氧化鋁生產(chǎn)蒸發(fā)效率采取的措施

文/王瑾，三門峽義翔鋁業(yè)公司蒸發(fā)排鹽車間

淺談提高氧化鋁生產(chǎn)蒸發(fā)效率采取的措施

文/王瑾，三門峽義翔鋁業(yè)公司蒸發(fā)排鹽車間

本文以筆者所就職的三門峽義翔鋁業(yè)公司為例，結(jié)合氧化鋁生產(chǎn)過程中蒸發(fā)工序的問題，針對(duì)公司一期蒸發(fā)器蒸發(fā)效率偏低問題，提出原因分析，并對(duì)各種分析出來的原因提出了解決措施并付諸實(shí)施，最終提高了一期蒸發(fā)效率。

氧化鋁生產(chǎn)；蒸發(fā)效率；汽水比；閃蒸

氧化鋁生產(chǎn)中，蒸發(fā)工序占全系統(tǒng)總能耗的20-25%，而我公司一期蒸發(fā)因各種問題，導(dǎo)致蒸發(fā)效率較低、汽水比較高。因此，我公司組織人員針對(duì)一期蒸發(fā)如何提高蒸發(fā)效率、降低蒸發(fā)汽水比，進(jìn)行逐一排查，對(duì)蒸發(fā)器存在的各種問題進(jìn)行了分析。

1 對(duì)蒸發(fā)工序進(jìn)行全面梳理后，主要提出了以下問題

一、管束漏料嚴(yán)重，造成冷凝水串堿，蒸汽消耗量增加，汽耗約18t/h，汽水比達(dá)到0.3t/t ，比同行業(yè)平均0.18 t/t差距較大；二、一、二效循環(huán)量不夠問題，主要問題為一、二效循環(huán)泵電流不夠，循環(huán)管結(jié)疤較為嚴(yán)重；三、閃蒸效果不好，乏汽利用不充分，分析主要原因是一閃液位無(wú)法控制，波動(dòng)較大；四、強(qiáng)制效乏汽利用不充分，強(qiáng)制效乏汽閥門開度不夠，造成乏汽不能充分利用；五、一期原來酸洗槽較小，酸量不夠，造成酸洗效果不好；六、一期蒸發(fā)器設(shè)備問題較為嚴(yán)重，經(jīng)常因?yàn)樵O(shè)備問題停車，導(dǎo)致蒸發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)率低的問題；七、布膜器結(jié)疤清理問題；八、酸洗撤酸較慢問題。

2 針對(duì)蒸發(fā)器存在的問題，提出了以下解決措施

2.1 對(duì)管束漏料嚴(yán)重問題，主要采取措施為在停車檢修期間，打開蒸發(fā)器封蓋及人孔，對(duì)蒸發(fā)器管束進(jìn)行試漏檢查，經(jīng)過仔細(xì)檢查，共修復(fù)一效蒸發(fā)器破裂管束共計(jì)65根，堵漏破裂列管12根，經(jīng)過開車檢驗(yàn)后管束全部恢復(fù)正常。

2.2 對(duì)循環(huán)量不夠問題，主要查出來問題為一、二效循環(huán)泵電流不夠及循環(huán)管結(jié)疤較為嚴(yán)重，采取措施為在檢修期間對(duì)一、二效循環(huán)泵進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)葉輪上卡有大的結(jié)疤快，影響過料量；另外，更換一效結(jié)疤較厚的循環(huán)管道，經(jīng)檢驗(yàn)開車后，電流全部恢復(fù)正常。

2.3 閃蒸效果不好，乏汽利用不充分，分析主要原因是一閃液位無(wú)法控制，波動(dòng)較大，乏汽管震動(dòng)較大，措施為在檢修時(shí)更換閃蒸過料閥門（DN200）一個(gè)，主要是控制一閃液位，開車后一閃液位能在可控制范圍內(nèi)，蒸發(fā)器震動(dòng)情況基本解決，乏汽利用也較為充分。

2.4 強(qiáng)制效乏汽利用不充分，強(qiáng)制效乏汽閥門開度不夠，造成乏汽不能充分利用，因?yàn)榉ζy門已壞，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)全部打開，徹底釋放強(qiáng)制效乏汽。

2.5 針對(duì)原來酸洗槽較小，酸洗效果不好問題，主要采取措施為更換了兩臺(tái)酸洗泵，并根據(jù)酸量專門針對(duì)一效進(jìn)行酸洗，提高酸利用率，達(dá)到了很好地效果。

2.6 針對(duì)一期蒸發(fā)器設(shè)備問題較為嚴(yán)重，導(dǎo)致蒸發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)率低的問題，主要采取措施為對(duì)一期18臺(tái)設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)重整，對(duì)每一臺(tái)泵進(jìn)行了再調(diào)平，并定期組織對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保證了設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)率。

2.7 在管式降膜蒸發(fā)器運(yùn)行中，布膜器效果的好壞對(duì)蒸發(fā)器的蒸發(fā)效率起到至關(guān)重要的作用，在運(yùn)行中不斷產(chǎn)生的結(jié)疤會(huì)逐漸堵塞布膜器，因此，在檢修過程中，對(duì)各效頂部封蓋打開，對(duì)各效布膜器進(jìn)行仔細(xì)的檢查，對(duì)有結(jié)疤的進(jìn)行清理，確保了布膜器的均勻性，同時(shí)也提高了蒸發(fā)效率。

2.8 針對(duì)閃蒸系統(tǒng)撤酸較慢問題，分析原因?yàn)槊看嗡嵯赐?，需要撤出所有廢酸，但每次撤酸時(shí)間較長(zhǎng)，相當(dāng)于延長(zhǎng)了酸洗時(shí)間，降低了蒸發(fā)器效率，由于三級(jí)閃蒸撤酸主要靠自壓，由于壓差小，所以撤酸時(shí)間較長(zhǎng)，管道改造圖略。

在上述工藝流程上，增加一根卸酸管道，直接進(jìn)回酸泵，由回酸泵撤回酸洗槽，時(shí)間可以大大縮短，提高了蒸發(fā)效率，改造流程圖如圖1。

圖1 改造后撤酸工藝流程圖

3 開展技改提高效率

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，我公司平盤洗滌用水有較大的降低空間，現(xiàn)已經(jīng)降低24t/h，仍有可降空間(10萬(wàn)噸平盤洗1噸AH耗水0.5t/h,40萬(wàn)噸平盤洗一噸AH耗水0.18t/h,兩個(gè)平盤合并將有更大的降低空間，此方案已制定)；40萬(wàn)噸TCA改造成功，現(xiàn)流程少進(jìn)水約3t/h；稀釋礦漿NK已提高2g/L，可減少進(jìn)水約6t/h。以上3項(xiàng)合計(jì)少進(jìn)水33t/h。與此同時(shí)，10萬(wàn)噸蒸發(fā)器蒸水量54t/h,通過3項(xiàng)準(zhǔn)備工作流程少進(jìn)水33t/h，若40萬(wàn)噸蒸發(fā)器多蒸水21t/h，10萬(wàn)噸蒸發(fā)器可實(shí)現(xiàn)間斷運(yùn)行，低壓汽耗和電耗將大幅度降低。

除此之外，同行業(yè)和40萬(wàn)噸同規(guī)格蒸發(fā)器通過提高一效循環(huán)量至800m3/h、水冷器上水量提至2500m3/h、增加四閃和原液閃蒸后蒸水量可達(dá)220-230t/h（汽水比降至0.18-0.22）。40萬(wàn)噸蒸發(fā)器已增加一臺(tái)850m3/h循環(huán)泵（已安裝）、2800m3/h冷、熱水泵各一臺(tái)（即將安裝），只須再增加四閃和原液閃蒸蒸水量可達(dá)到220-230t/h，蒸水量提產(chǎn)18-28t/h。

40萬(wàn)噸循環(huán)母液濃度可提高5g/L，可實(shí)現(xiàn)一、二期走高濃度運(yùn)行，以便提高循環(huán)效率；改造后還可發(fā)揮溶出二車間稀釋乏汽作用，減少乏汽浪費(fèi)。（增加原液閃蒸、水冷器上水量提至2500m3/h，不用再受原液溫度過高問題的影響）；蒸發(fā)器增加四閃和原液閃蒸，原液先進(jìn)閃蒸進(jìn)行濃縮后進(jìn)入六效，閃蒸二次氣和四閃二氣合并后進(jìn)入五效氣室。三閃出料進(jìn)入四效經(jīng)閃蒸后進(jìn)行出料，初步預(yù)計(jì)技改后低壓汽耗可降低0.15t/t-AO，節(jié)電5度/t-AO，節(jié)約成本15元/t-AO,年節(jié)約成本825萬(wàn)元/年，實(shí)際節(jié)約成本依據(jù)改造完成后運(yùn)行一周期的總結(jié)分析中體現(xiàn)。

4 結(jié)論及建議

綜上所述，一期蒸發(fā)器采取了以上措施后，一效氣液室溫差由原來的21℃降至現(xiàn)在的10℃左右，一期出料指標(biāo)合格率由原來的43%左右升至現(xiàn)在的85%左右，汽耗由原來的18t/h降至12t/h左右，蒸汽單耗由原來的1.22t/AO降至現(xiàn)在的0.85t/AO，汽水比降低至0.19t/t。每月直接節(jié)約蒸汽量為（1.22-0.85）X9000=3330噸，每月約可直接節(jié)約3330X90=29.97萬(wàn)元。