造氣洗滌塔技改經驗總結

(湖北新洋豐合成氨廠，湖北 荊門 448150)

湖北新洋豐合成氨廠造氣車間有φ2 650 mm造氣爐14臺，共分為4個單元：1#、2#爐為1單元，其他3#～12#爐每4臺爐為一個單元。每個單元設洗滌塔一個，塔高12 m，直徑3 m。自2006年合成氨開車成功至2010年10月，造氣洗滌塔均使用原設計渦流噴頭除塵降溫。在使用過程中發現渦流噴頭存在較多缺陷，既不利于煤氣的除塵降溫，檢修勞動強度大，還嚴重威脅員工生命安全，為全廠的安全和節能降耗生產制造了障礙。2010年10月，利用大修之際，對造氣洗滌塔噴頭進行了技改，取得了良好效果。下面就噴頭技改經驗作簡單總結，或許對造氣同仁們有所啟迪和幫助。

1 原設計渦流噴頭除塵降溫流程

按照原設計方案安裝的渦流噴頭除塵降溫流程，是在洗滌塔中上外部安裝5根φ133 mm環管，每根環管上安裝法蘭，與25根連接塔內噴頭的φ38 mm鋼管相連；循環污水由埋在地面下的總管經總閥控制后，經φ420 mm短鋼管緩沖后再經5根φ133 mm上水管分別經φ125 mm截止閥控制后連接至3根環管，為洗滌塔提供降溫除塵污水。塔內無填料，為空塔噴淋。

2 原洗滌塔工藝流程的缺陷和不足

自2006年2月合成氨開車成功至2010年10月洗滌塔使用過程中，存在諸多缺陷和不足，主要表現在以下幾點。

2.1 降溫除塵效果不好

單元爐上下行煤氣經總除塵器旋風除塵、顯熱回收器換熱后，約220 ℃的煤氣進入洗滌塔降溫除塵。每次經大修后的洗滌塔可以將煤氣降溫至50 ℃以下。但經過1～2個月后，尤其是在高溫的夏季，洗滌塔污水上水溫度達到34 ℃左右時，出口煤氣溫度飆升至57 ℃左右，最高可達62 ℃，煤氣總管中沉淀的灰塵相應增多。這些不良因素增加了后工段的降溫除塵負荷，導致羅茨風機和壓縮機打氣量不足，增加電耗的同時又導致氨產量的下降，極不利于合成氨生產。

原因分析 每次洗滌塔大修時都會發現，無論是環管，還是噴頭及噴頭與環管連接的鋼管，被循環污水中的雜物、淤泥堵塞的都較多，嚴重時一層25個噴頭能正常噴霧的不到一半。洗滌塔底部及出口水封彎管灰塵雜物結垢嚴重，2009年5月19日早班曾經出現二單元洗滌塔出口水封彎管堵死，導致二單元爐被迫緊急停車的事故。造成洗滌塔降溫除塵系統堵塞的原因除了循環污水質量不達標外，另一個重要的因素是因為噴頭通徑太小，因噴頭的堵塞導致后面連接鋼管、環管堵塞，局部堵死導致大面積堵塞，最終降低了洗滌塔降溫除塵的效果。

2.2 洗滌塔降溫除塵系統檢修難度大

為保證洗滌塔的正常降溫除塵功能，每次大修都必須先檢查噴頭噴霧情況，對堵塞的環管、鋼管、噴頭拆除清堵；清除洗滌塔底部、出口水封內的沉積污垢；對于因結垢嚴重而致使內徑變小或腐蝕嚴重的出口水封彎管更換——繁重的檢修工作，涉及受限空間作業、高處作業、動火作業，既增加檢修勞動強度和作業時的安全風險，事后又無法保障系統長周期正常運行。

3 對洗滌塔降溫除塵系統的技改

因為原設計的洗滌塔降溫除塵系統所存在的缺陷，給合成氨生產帶來了生產和安全隱患，廠部決定對系統進行技改。在武漢一家單位的指導下，根據我廠實際情況，結合進洗滌塔煤氣流量、污水質量、壓力和流量、洗滌塔容積，量身定制了XS1130-304大流量實心不銹鋼噴嘴(圖1)，利用2010年10月大修的機會，對造氣4個單元的洗滌塔進行了技改。

圖1 實心不銹鋼噴嘴

3.1 技改方案

根據新的技改方案，造氣車間拆除了原有噴頭及連接鋼管、法蘭、環管及上水管道、閥門，對洗滌塔外部遺留的孔洞進行了補焊填平；在原洗滌塔污水總閥上部的φ420 mm污水緩沖鋼管上部對立安裝兩個φ250 mm不銹鋼無閥芯截止閥，截止閥兩端安裝控制手輪，截止閥進口處放置不銹鋼濾網，外部安裝盲板；閥門上部接φ273 mm鋼管，兩根鋼管分別由洗滌塔中部中間位置、中下偏左或偏右插入，然后橫穿洗滌塔，由塔的另一邊出塔，鋼管向下90°彎曲，末端焊接大小頭，后接φ57 mm鋼管和φ50 mm截止閥至循環污水主溝排污；在兩根橫穿塔內φ273 mm鋼管的中部分別對稱安裝9個噴頭，φ57 mm接管焊接噴嘴后與φ273 mm鋼管用法蘭連接，噴嘴向上將污水霧化噴出，對由塔下部進入的煤氣進行降溫除塵；塔的中下部設置3層分布器，為氣液接觸提供空間和時間。

3.2 新流程操作注意事項

為防止兩根污水管堵塞，要長期保持塔外上水管末端導淋暢通，發現水流細小時及時疏堵；當電腦顯示洗滌塔出口煤氣溫度上升，將近50 ℃時，依次對該單元洗滌塔截止閥濾網進行清洗。具體操作方法是，先關閉洗滌塔一根上水管截止閥的前后閥門，拆除截止閥盲板，取出不銹鋼濾網，清洗掉濾網上污物，再開進水閥用污水沖洗閥內淤積污物，關進水閥后放置好濾網，上好盲板，開啟截止閥前后閥門；按此方法清洗另一截止閥內濾網，最后恢復洗滌塔正常運行，可保障洗滌塔出口煤氣溫度在炎炎夏季也不超過50 ℃。

4 技改效果

2010年10月至今已近4年，洗滌塔降溫除塵取得了滿意效果，檢修勞動強度也大幅降低。

4.1 降溫除塵效果

經技改后的洗滌塔，大流量噴嘴霧化效果好，水霧由上至下，與塔底由下至上的煤氣逆流充分接觸，分布器的設置更提高了降溫除塵的效果。因而一般情況下我們可以將煤氣出口溫度控制在43 ℃左右，最熱的夏季因循環污水溫度上升，我們一般控制在48 ℃左右。多次大修檢查，洗滌塔塔底及水封灰垢較原來減少80%，煤氣總管基本無沉積物。洗滌塔內壁及塔下部分布器無污物沉淀，這些都證明新的技改措施達到了設計要求，為后面羅茨風機及壓縮機打氣量的提高創造了條件，噸氨電耗明顯降低。

4.2 檢修勞動強度大幅降低

新的洗滌塔設計方案去掉了原來錯綜復雜的管網，上水鋼管由5根減至2根，噴頭由125個精簡至9個，噴嘴出水量大，4年來系統未出現嚴重堵塞情況。每次大修，單塔僅有1～2個噴嘴因輕微堵塞致出水量降低，霧化效果差。檢修時只需將問題噴嘴由法蘭處拆下，疏通，再安裝

即可，檢修的勞動強度降低了90%，節省了大量人力物力，保障了檢修的進度、效率和安全。

5 結 語

洗滌塔為半水煤氣降溫除塵，其效果直接關系到合成氨廠的節能降耗和安全生產問題，不可小覷。我車間此次技改投入少、花費時間短、效果良好，有效降低了公司的生產成本，大幅降低了檢修勞動強度，保障了檢修和生產的安全，在此筆者作一簡單介紹，或可為造氣同仁們提供參考借鑒。