淺談高海拔地區自身返堿重灰爐的操作要點

張建忠

(青海堿業有限責任公司,青海 德令哈 817000)

淺談高海拔地區自身返堿重灰爐的操作要點

張建忠

(青海堿業有限責任公司,青海 德令哈 817000)

從理論分析,結合青海堿業有限責任公司的實際情況,介紹了高海拔地區自身返堿重灰爐的操作要點以及控制工藝指標的重要意義。

重灰煅燒爐;高海拔地區;工藝指標

隨著市場經濟的逐步深入,化工企業間的競爭日益劇烈,降低成本、提高經濟效益是企業的生存之本,而生產工藝指標很大程度上制約著企業的生產成本和經濟效益,控制適宜的工藝指標對降低企業的生產成本和提高經濟效益有著重要的意義。現將以純堿工藝和青海堿業多年的工藝經驗為主,介紹高海拔地區自身返堿重灰爐適宜的工藝操作要點介紹如下。

1 維持正常的加熱蒸汽壓力和溫度

加熱蒸汽壓力和溫度是維持蒸汽煅燒爐正常運行的基礎,必須密切關注,加熱蒸汽流量隨著一水堿投入量的變化而變化。投入量穩定時,加熱蒸汽流量也相對穩定,蒸汽壓力和溫度亦穩定。若蒸汽壓力和溫度發生波動時,則可能是如下原因造成:

1)鍋爐(供熱部門)發生異常情況,此時及時聯系供汽部門及時調節,以維持加熱蒸汽壓力和溫度的正常指標。

2)輕灰工段一閃液位調節頻率過高,應聯系輕灰保持正常的壓力和溫度。

3)儀表失靈(冬季儀表器凍結),此時及時聯系儀表工進行處理。

1.1 蒸汽壓力

蒸汽壓力過低將會減少煅燒爐傳熱面傳遞的熱量,造成出堿溫和出氣溫低,被迫降低煅燒爐的生產能力,過低的壓力還可能會造成黏爐;蒸汽壓力過高則會浪費蒸汽,還會造成設備及管線的耐壓受到破壞,因此適宜的蒸汽壓力應控制在1.35～1.5 MPa。

1.2 蒸汽溫度

蒸汽溫度過低則傳熱受到影響,導致出堿溫和出氣溫低;蒸汽溫度過高不但密封材料等不耐受,且過熱蒸汽的存在將會減少給熱系數,不利于傳熱,而且熱能損失大。因此適宜的蒸汽溫度應控制在270～300℃。

2 返堿量和存灰量

返堿量與存灰量是重灰爐主要的操作指標之一,過大或過少的返堿量和存灰量都會降低煅燒爐的生產能力,這必然造成企業的經濟效益受損。

2.1 返堿量

維持適當的返堿量是防止一水堿在煅燒爐內結疤的重要措施,也是一水堿在爐頭的一個預熱過程。返堿量過大會造成爐內存灰量變厚,重灰爐的生產能力下降;返堿量過小,指標失控,造成產品質量不合格。因此適宜的返堿量應控制混合堿水分小于8%,在實際操作中主要以重灰爐的出堿溫(T(S)≥140℃)和出氣溫(T(g)≥100℃)來控制返堿閥的開度,以達到適宜的返堿量。

2.2 存灰量

爐內存灰量過厚,則煅燒爐電流高,系統堿量循環多,設備負荷大,設備使用周期縮短,而且電能損耗大,這就導致企業的生產成本提高,經濟效益受到相應的損失;爐內存灰量過低,造成工藝指標失控,重灰爐生產能力降低,產品質量受影響,有可能導致黏爐。因此重灰爐存灰量應保持在爐內加熱管的1/3處,借鑒其他純堿廠重灰爐電流,結合我廠的多年生產經驗,主機電流應控制在290±10 A(主機電流通過進堿量,出堿閥,返堿閥進行調節控制)。但是,有時候出現出堿閥完全關閉,而主機電流一直偏低,爐內存灰量偏少,出堿溫也偏低,這時候我們應多檢查爐頭浮環的運行情況,若浮環斷裂就會導致返堿竄入出堿口,重灰爐存灰量越來越少,主機電流一直偏低等一系列現象。

3 出堿溫和出氣溫

控制適宜的出堿溫和出氣溫將有利于重灰爐的生產能力。

3.1 出堿溫

維持正常的出堿溫是關系到產品質量,重灰爐生產能力及蒸汽消耗的關鍵。出堿溫過低則產品分解不完全,出現次品;而出堿溫過高,熱能損失大;成本高,經濟效益相對較低。故要達到高產、穩產、低消耗就必須調節適宜的出堿溫度(140±10℃)。出堿溫度是通過進堿量,蒸汽壓力和溫度進行調節。

3.2 出氣溫

出氣溫是反映煅燒爐爐況最活躍的指標之一,也是維持正常操作,不黏爐的基本條件。因我廠屬高原氣候,水的沸點在88℃左右,因此我廠的出氣溫與其他純堿廠相對低一些,一般控制在100±1℃,而內地純堿廠的出氣溫至少高2～3℃,這有利于對高海拔地區的企業降低成本,提高經濟效益。

4 疏水系統(儲水槽和閃發器)

保持重灰疏水系統暢通是重灰煅燒爐操作的基本要點之一,也是節能減排和防止泡、冒、滴、漏的重點區域,控制適宜的疏水系統的液位對煅燒爐的操作至關重要。

4.1 儲水槽

儲水槽是一個主要封汽的壓力容器,壓力和液位都有比較嚴格的工藝規定。液位過低就會造成竄汽,進爐蒸汽壓力變低,蒸汽消耗大,影響生產等多種問題;儲水槽液位過高則冷凝水排放不暢,爐內加熱管換熱受到影響,導致出堿溫和出氣溫都偏低,生產不穩定,還可能會影響產量和產品質量。因此適宜的儲水槽液位應控制在設計液位的40%～70%。

4.2 閃發器

閃發器是對水汽混合物進行閃發處理,回收可利用的低壓蒸汽和冷凝水的特種設備。操作好閃發器對煅燒爐的正常運行非常重要,而閃發器的液位和壓力是操作的要點,我們必須嚴格控制,閃發器的液位應控制在設計液位的40%～70%。

5 爐頭出氣壓力

我廠是一個新建的純堿廠,由于設備對環境的適應性,操作人員的技術素質,頻繁的開、停車等原因,系統內積有大量的堿疤,造成出堿星型卡停,影響生產的穩定,還會因爐內存灰量過厚而被迫停爐等問題。于是我廠在2005年進行工藝技改,拆卸出料星型,爐頭負壓調整至(-500≤P≤-300)。由此,避免了因生產中產生的堿疤(操作不穩定產生)影響生產穩定的問題。爐頭負壓的調整必然造成爐氣中堿塵增多,對于這個問題,我們也采取了一些相應的洗滌措施,取得了良好的效果。

6 一水堿投入量

一水堿投入量是影響煅燒爐操作最活躍的因素,也是調節煅燒爐操作最及時的手段。一水堿投入量過少則造成出堿溫高,出氣溫高,各項消耗增多等;一水堿投入量過多,影響工藝指標,產品質量,同時增大各附屬設備的負荷,破壞煅燒爐的正常運行。

一水堿投入量應保持均衡,防止水合料倉空料現象而導致黏爐。一水堿的水分根據實際訂單來控制,適宜的水分一般控制在16%～20%。若一水堿結晶較細時,可以適當加大水的投入量以保證產品的質量。

7 各運轉設備、電器、儀表

各運轉設備、電器、儀表運行正常是化工操作的基本條件,機修人員、電工、儀表工應按各自職責與化工操作人員相互配合及時進行設備的維護保養工作,使整個工藝和設備處于良好的工作狀態。

8 其他工藝要點

我廠的工藝操作要點還包括設備電流,泡、冒、滴、漏,故障排除率等。而泡、冒、滴、漏是我廠控制的一項重要工藝指標,是實現節能減排,減少環境污染,降低消耗的重要舉措,由于海西州環境脆弱,減少環境污染對環境有著重要的生態意義。

9 結 語

重質純堿因顆粒大、密度高、不易結塊、抗潮性能好以及飛揚損失少等特點,成為純堿行業市場需求最快的品種。而適宜控制重灰爐的操作要點是獲得合格重質純堿的基本保障,也是節能減排、降低成本、提高經濟效益的重要措施之一。青海堿業根據高原特殊環境這一實際情況,對原設計的工藝進行技術改造,工藝指標進行調整,通過幾年的經驗積累,為高海拔地區純堿工藝中煅燒爐的操作提供了可參考的理論依據。

TQ 114.15

B

1005-8370(2010)03-38-02

2010-04-16