重灰立式沸騰涼堿爐與粉體流涼堿機運行情況比較

李敬輝

（南化集團連云港堿廠，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，其工作狀態的好壞直接影響到重灰的產品質量，是生產的重要環節之一，在多年使用過程中，因系統存在不足導致冷卻能力差。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公司（Solex）生產的粉體流重灰涼堿機。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在生產中的運行情況進行對比分析。

1 重灰立式沸騰涼堿爐

1.1 設備結構

重灰立式沸騰涼堿爐為筒體結構，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，內設六組冷卻排管，總換熱面積為160.2m2。爐體中部有進料口，用螺旋運輸機進料，進料能力為28t／h，下部有出料口，用星形卸料器出料，底部設有氣體分布板，距爐底端1.5m，分布板上面設“S”型攪耙，由爐底端電機以齒輪傳動方式帶動攪耙轉動。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，鼓風機從重灰立式沸騰涼堿爐底部氣室吹入，經過空氣過濾器過濾的潔凈空氣產生一定的壓力，使重灰立式沸騰涼堿爐內積堿在一定高度內成懸浮狀態，形成流化與爐內冷卻排管充分接觸進行冷卻，冷卻后純堿由星形下料器輸送到重灰成品刮板運輸機，然后到成品重灰皮帶。循環水槽內循環水由循環水泵送入重灰立式沸騰涼堿爐冷卻排管內，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水槽。循環水槽補充水為脫鹽水。

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）爐內氣室分布板直接吸入冷空氣，冷熱交換時，易結疤，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重，另外其間易結堿塊，難以實現物料充分接觸，熱效果差。

3）立式沸騰爐達到充分沸騰時，料位較高，使攪耙所受阻力增大，易使攪耙蹩停或損壞。

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

2 重灰粉體流涼堿機

我廠于2013年7～8月份實施了重灰粉體流涼堿機改造項目，用Solex粉體流涼堿機代替了原有的重灰A臺立式沸騰涼堿爐，8月底建成后投用，并順利開車。實現了開重灰粉體流涼堿機運行，重灰B臺立式沸騰涼堿爐備用的狀態。

2.1 設備結構

重灰粉體流涼堿機由進料倉、傳熱板組、振動下料器、料位控制系統等組成。

進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冷卻水通過的進水和出水支管，在重灰緩慢通過傳熱板的間隙時，重灰被冷卻，循環冷卻水與重灰流向呈逆流狀態，已達到最大的冷卻效果。

振動下料器有獨特的設計，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異向旋轉，產生直線振動。

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

2.2 工藝流程

由重灰堿篩篩下絞籠來的高溫重灰，經粉體流斗提機進入粉體流涼堿機，重灰在粉體流涼堿機內被循環冷卻水間接冷卻。從粉體流涼堿機出來的低溫重灰，經出料螺旋輸送機進入成品埋刮板輸送機，送往成品車間。涼堿循環水槽內循環水由循環水泵送入粉流體涼堿機內，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水槽。循環水槽補充水為脫鹽水。

3 重灰粉體流涼堿機與立式沸騰涼堿爐的比較

3.1 操作指標對比分析

重灰立式沸騰涼堿爐與重灰粉體流涼堿機操作指標完成情況進行了對比分析。從分析數據看，更改后重灰粉體流涼堿機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指標對比

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行，改造后只需開一臺重灰粉體流涼堿機。

表2 沸騰涼堿爐與粉體流涼堿機電耗對比

冷卻效果得到增強，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。運行能耗降低，設備維修成本降低，占地空間小，無廢氣和粉塵排放，不使用冷卻空氣。

4 粉體流涼堿機存在的問題及改進

4.1 存在的問題

系統投入運行后，雖然重灰立式沸騰涼堿爐改為重灰粉體流涼堿機在產品質量及主要工藝指標能夠達到設計要求，滿足重灰生產的需要。但也先后暴露出一些設備、工藝、控制等方面的問題。歸納如下：

1）設備運行周期較短，出現板片結疤，造成物料堵塞，設備處理能力下降。

2）大量的粉塵及熱氣造成除塵管線頻繁堵塞，設備運行穩定性較差。

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

4.2 技術改進措施

1）重灰粉體流涼堿機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出氣管線易結疤難以清理影響生產問題。

2）重灰粉體流涼堿機斗提機頂部增加出氣管線，將出氣管線接入成品皮帶布袋除塵器出口管線上，減少斗提機內重質純堿熱氣進入重灰粉體流涼堿機內，減少粉體流涼堿機板片結疤，物料堵塞，延長粉體流涼堿機的運行周期。

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

4.3 裝置的不足及改進建議

1）料倉設計過小，起不到緩沖作用，系統抗干擾能力差，不利于操作穩定運行。建議增大料倉空間，在突發事件情況下，料倉能起到緩沖作用。

2）粉體流涼堿機出氣管線頻繁堵塞，從而影響系統長周期穩定運行，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）重灰粉體流涼堿機存在進料部分均勻分布三組篦子板，使得進料極不均勻，在物料來量較大時容易造成篦子板下料堵塞問題。建議進料部分安裝布料器，以保證進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 語

通過兩種冷卻設備的使用與對比，重灰粉體流涼堿機比重灰立式沸騰涼堿爐節能、維護簡單、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］ 陳學勤.氨堿法純堿工藝［M］.沈陽：遼寧科學技術出版社，1989.

［2］ 中華人民共和國化學工業部設備維護檢修規程［M］.北京：化學工業出版社，1993