煅燒運堿系統(tǒng)濕法除塵改造

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(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇 淮安 223200)

煅燒運堿系統(tǒng)濕法除塵改造

陳巖，孟磊

(江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠，江蘇 淮安 223200)

在煅燒運堿系統(tǒng)除塵管線增加濕法噴淋，針對除塵管線倒“U”形彎頭、回水管線及噴淋裝置進行了特別改造，有效解決了管線積堿及“干、濕交界處”容易結(jié)疤堵塞的問題。

煅燒；重灰；除塵管線；濕法除塵；噴淋裝置；結(jié)疤

輕質(zhì)純堿生產(chǎn)過程中，如運堿系統(tǒng)含有的爐氣(水汽、氨、二氧化碳)不能及時被消除，則輕質(zhì)純堿可能與水汽、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，其反應(yīng)方程式如下：

Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3

生成的碳酸氫鈉在系統(tǒng)運行過程中與輕質(zhì)純堿、水汽發(fā)生反應(yīng)生成白色的倍半碳酸鈉，由于其黏度較高，極易生成堿球，從而可能導(dǎo)致輕質(zhì)純堿總堿量合格率下降，同時運堿設(shè)備溜管容易堵塞，引起生產(chǎn)系統(tǒng)波動，其反應(yīng)方程式如下：

Na2CO3+NaHCO3+2H2O→Na2CO3·

NaHCO3·2H2O

同樣輕重質(zhì)純堿在運堿系統(tǒng)運輸過程中會冷卻降溫，由煅燒爐內(nèi)帶出的熱汽如不能及時被除去，則熱汽容易冷卻產(chǎn)生水滴，導(dǎo)致運堿設(shè)備或冷卻設(shè)備結(jié)疤、溜管堵塞、產(chǎn)品質(zhì)量不合格、生產(chǎn)系統(tǒng)波動。

淮安堿廠煅燒車間于2012年年初投用一套干法除塵系統(tǒng)，并在引風(fēng)機進口處增加了一套除塵洗滌塔，自投用以來，由于堿塵量大，除塵管線每天都會出現(xiàn)堵塞，系統(tǒng)正壓影響現(xiàn)場環(huán)境，員工清理工作量較大，產(chǎn)品質(zhì)量容易出現(xiàn)波動，同時增加了運轉(zhuǎn)費用及運堿系統(tǒng)溜管堵塞引起的生產(chǎn)波動頻次。

因此車間于2014年通過對除塵系統(tǒng)管線加裝噴淋溶解管線內(nèi)積堿，并將溶解的洗滌液作為重灰化合水進行綜合利用，有效地解決管線堵塞造成的一系列問題，同時對除塵管線及噴淋處進行了特別改造，有效解決了管線“干、濕交界處”容易結(jié)疤堵塞的問題。該濕法除塵系統(tǒng)相比于布袋除塵、湍球塔濕法除塵系統(tǒng)具有成本低、無需檢修、無需清理等優(yōu)點。本文主要對除塵管線、噴淋裝置及回水系統(tǒng)進行了描述，并對改造前后輕質(zhì)純堿合格率、員工勞動強度、現(xiàn)場環(huán)境、環(huán)保達標情況等進行了對比。

1 工藝流程

1.1 運堿系統(tǒng)工藝流程

煅燒車間運堿分為輕灰涼堿系統(tǒng)和重灰涼堿系統(tǒng)，主要作用是將由輕重灰煅燒爐出來的合格的輕質(zhì)純堿、重質(zhì)純堿溫度降至合適的包裝溫度并輸送至倉儲車間包裝、存儲。

由圖1可以看出輕灰涼堿系統(tǒng)工藝流程，由煅燒爐出來的合格的輕質(zhì)純堿，通過入料斗提機送至輕灰轉(zhuǎn)篩進行篩分，篩分合格的輕質(zhì)純堿通過輕灰入料刮板機分配至輕灰涼堿機進行降溫冷卻，冷卻后的輕灰通過輕灰成品刮板機輸送到倉儲車間。

圖1 輕灰涼堿系統(tǒng)工藝流程圖

由圖2可以看出重灰涼堿系統(tǒng)工藝流程，利用振動篩與粉體流，對從重灰煅燒爐煅燒出的合格的重質(zhì)純堿進行粒度篩分選擇、冷卻降溫，冷卻后的重灰純堿通過重灰出料斗提機和重灰成品刮板機輸送到重灰大皮帶送至倉儲車間。

圖2 重灰涼堿系統(tǒng)工藝流程圖

1.2 改造前干法除塵工藝流程

為了減少運堿系統(tǒng)正壓現(xiàn)象，抽除運堿系統(tǒng)內(nèi)熱汽，保證產(chǎn)品質(zhì)量及系統(tǒng)穩(wěn)定運行，車間于2012年年初投用了一套干法除塵系統(tǒng)。圖3為干法除塵系統(tǒng)工藝流程圖，除塵引風(fēng)機提供負壓，運堿系統(tǒng)主要設(shè)備——粉體流、重灰皮帶、輕灰堿篩、輕灰刮板，通過各自除塵管與除塵總管相連，抽離設(shè)備內(nèi)的堿塵與水汽。除塵洗滌塔對含塵氣體進行洗滌，洗滌后氣體直接排空。干法除塵在使用過程中，逐漸暴露出一部分問題，主要表現(xiàn)在各設(shè)備除塵管與除塵總管相連彎管處經(jīng)常出現(xiàn)堿塵堵塞、除塵總管堿塵由于堿塵堆積經(jīng)常出現(xiàn)管道堵塞、除塵洗滌塔堿塵結(jié)疤出現(xiàn)偏流除塵不完全，含塵氣體外排，因此員工每天都須清理除塵管道，工作量非常大且破壞現(xiàn)場環(huán)境。

圖3 干法除塵系統(tǒng)工藝流程圖

1.3 改造后濕法除塵工藝流程

通過總結(jié)干法除塵系統(tǒng)應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題，車間于2014年通過對除塵系統(tǒng)管線做出有針對性的改造。如圖4所示，對除塵系統(tǒng)管線加裝噴淋溶解管線內(nèi)積堿，設(shè)備內(nèi)的粉塵由上下直管通過倒“U”形管線經(jīng)過重灰洗滌液噴淋溶解后，產(chǎn)生的熱汽通過除塵引風(fēng)機排空；溶解堿塵后的洗滌液通過回水管線回流到一樓重灰洗滌液儲罐，最終通過洗滌液泵送到高位槽作為水合機的化合水使用。

圖4 濕法除塵工藝流程圖

2 濕法除塵管線的改造

2.1 除塵管線倒“U”形彎頭改造

濕法除塵投用初期，倒“U”形管線如圖5所示。在使用過程中，發(fā)現(xiàn)倒“U”形管線頂部橫管處容易堿塵堆積，堵塞管道。為了防止堿塵在除塵管線內(nèi)積堿，從設(shè)備內(nèi)出來的管線必須上下豎直放置，同時倒“U”形管線彎頭處進行了處理，縮短了“U”形彎頭處的長度，避免進入噴淋前管線內(nèi)積堿情況的發(fā)生，如圖6所示。

圖5 改造前除塵管線倒“U”形彎頭

圖6 改造后除塵管線倒“U”形彎頭

2.2 除塵管線噴淋裝置的改造

作者通過一種對除塵管線噴淋裝置改造的方法[1]，使得從倒“U”形管線來的堿塵完全充分與洗滌液接觸溶解，且確保洗滌液無法直接接觸到倒“U”形除塵管線內(nèi)壁，從而消除了除塵管線內(nèi)部產(chǎn)生“干、濕交界處”，避免了除塵管線內(nèi)部“干、濕交界處”結(jié)疤堵塞管線的情況發(fā)生。

2.3 回水管線的改造

從圖7中可以看出經(jīng)過噴淋裝置洗滌后的熱汽和洗滌液全部進入除塵總管，熱汽通過引風(fēng)機出口排空，洗滌液通過回水管線進入到重灰洗滌液儲罐。為了防止管線堵塞造成生產(chǎn)事故的發(fā)生，在除塵總管與回水管線之間加了插入除塵總管不同高度的溢流管線進入回水管，同時在除塵總管和回水管線上分別增加了水封裝置。

圖7 回水管線流程圖

3 除塵管線改造后使用效果

3.1 產(chǎn)品質(zhì)量得到提升

經(jīng)過改造后，輕灰總堿量(≥99.2%)合格率得以提升。從表1可以看出， 運堿系統(tǒng)未增加除塵前，輕灰總堿量合格率不到90%，增加干法除塵后輕灰總堿量合格率明顯得以提升，2013年輕灰總堿量合格率達到96.3%，經(jīng)過對除塵管線進行濕法除塵改造后，2015年輕灰總堿量合格率達到98.78%，合格率比干法除塵提升了2.48%。

表1 輕灰總堿量合格率

3.2 除塵效率高

濕法除塵改造前，僅僅通過除塵洗滌塔洗滌后的排空尾氣中除含有部分水霧外，時常還含有一定的堿塵，數(shù)據(jù)如圖8所示，經(jīng)過濕法除塵改造后，尾氣中不含有任何堿塵。

圖8 干粉除塵風(fēng)機出口含塵量數(shù)據(jù)

3.3 除塵管線通暢

濕法除塵改造后，解決了干法除塵管線內(nèi)部積堿的問題，尤其是對噴淋裝置改造后，解決了管線“干、濕交界處”容易結(jié)疤堵塞管道的問題。較好的實現(xiàn)了長周期無需清理連續(xù)穩(wěn)定運行。

4 結(jié) 論

通過近兩年的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該套裝置徹底解決了除塵管線內(nèi)部“干、濕交界處”結(jié)疤堵塞的問題。認為該套濕法除塵系統(tǒng)所選用的倒“U”形管線、噴淋裝置、回水管線及整體思路具有一定的推廣價值。

[1] 一種防止粉塵在除塵管線干、濕交界處結(jié)疤堵塞的噴淋裝置：中國，201620425888.8[P]

TQ114.161

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1005-8370(2017)05-28-03

2017-08-22