氯化鈉運輸系統自動化改造

張　娟　石曉亮

(昊華駿化集團股份有限公司河南駐馬店463000)

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氯化鈉運輸系統自動化改造

張娟石曉亮

(昊華駿化集團股份有限公司河南駐馬店463000)

昊華駿化集團股份有限公司在原有600 kt/a純堿裝置的基礎上，于2014年新建了100 kt/a過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)裝置，利用企業內現有的純堿、氯化鈉及外購少量雙氧水為原料生產過碳酸鈉。由于裝置存在生產勞動強度大、人工操作繁瑣、控制麻煩、生產不穩定、消耗較高等問題，為此，集團工程技術中心聯合集團電氣自動化研發中心對氯化鈉運輸系統進行了自動化改造。

1　工藝流程及存在的問題

在配堿釜內溶化后的純堿經高剪切角磨泵輸送至位于樓頂的合成釜，用泵輸送雙氧水，生產過程都比較穩定。氯化鈉需要從一樓鹽庫先進入鹽庫料倉，然后由刮板輸送機送至23.8 m處。鹽庫料倉下面直接安裝手動閘板閥，提到23.8 m處，落入水平刮板機，水平刮板機在運行過程中將物料均勻刮入其下部的4臺過渡鹽倉，每臺過渡鹽倉需要供給6臺合成釜的用鹽，過渡鹽倉下部安裝手動閘板閥，下面設有臺秤進行人工稱重，稱完后倒入手推小車，人工加入合成釜。合成釜為間歇式生產，每釜需氯化鈉70 kg，生產時間30 min，然后進入下一工序結晶釜。由于不能連續生產，生產極不穩定。

2　改進措施

2.1將過渡鹽倉料位與刮板輸送機的啟停聯鎖

原有系統用刮板輸送機將鹽送至過渡鹽倉，由于過渡鹽倉較小，上料10～20 min即滿，操作人員需要不停地觀察過渡鹽倉的料位，以便及時停運刮板輸送機，操作非常麻煩。為此，在4個過渡鹽倉上安裝了高低料位聯鎖裝置，并且將鹽庫鹽倉處的手動閘板閥改為電動旋轉卸料閥。高料位設置在2/3料位處，低料位設置在1/3料位處。當料位處于2/3時，刮板輸送機進料處閥門(已改為電動旋轉閥)會自動關閉，但刮板輸送機不停運，以確保刮輸送板機內的物料輸送完畢，防止下一次啟動時，因刮輸送板機內仍有物料，瞬間啟動負荷過大，燒毀電機或損壞設備，為此，設定電動旋轉閥停運2 min后，通過PLC控制停運刮板輸送板機電機。刮板輸送機停運后，過渡鹽倉料位能達到4/5。原過渡鹽倉是人工放料稱重，需不停地觀察倉內是否還有物料，現設定了低料位檢測裝置，當料位低于1/3時，啟動刮板輸送機加料， PLC程序設定為先啟動刮板輸送機，等刮板輸送機運行30 s后 ，啟動加料電動旋轉閥(不能先啟動電動旋轉閥、后啟動刮板輸送機，否則屬于帶負荷啟動)。投運之后，運行穩定，不需要操作人員上下來回巡檢和啟停設備，大大減輕了操作人員的勞動強度，確保物料的連續供給，保證了平穩生產，而且程序聯鎖可避免相關人員的誤操作，大大減輕了設備的損壞率。

2.2人工稱重改為自動稱重

原有稱重在過渡鹽倉底部安裝手動閥門，下設臺秤，通過人工控制開關閥門控制稱重，需要不斷加減物料，勞動強度較大，并且稱重不準確，進而影響工藝指標。為此，直接在過渡鹽倉的底部增設自動稱重系統，量程范圍設定為0～100 kg。該自動稱重系統增設完成后，稱重較準確。

2.3人工加料改為自動導軌加料

原人工稱重完成后，需要倒進小車，再由人工推到加料口加料。為減輕勞動強度，直接在每條線的合成釜加料口設置導軌，導軌上有運行小車，每個過渡鹽倉對應6臺合成釜。系統啟動時，小車復位，停于稱重系統下部；當稱重達到70 kg，物料自動落入運行小車內，處于等待狀態；合成釜上設有限位，若某一條線的合成釜需要加鹽，小車運行到此處自動停止，5 s后，電動卸料旋轉閥自動打開卸料，3 min后電動閥關閉，小車自動返回原始位置。當稱重系統檢測到小車返回原位，自動落料；如合成釜不需要加料，小車處于待命狀態；自動稱重系統落料后，也處于待命狀態。

2.4增設自動稱重系統與自動運輸系統的聯鎖

由于過碳酸鈉生產為間歇式，改造后生產系統原始改造為全自動系統。當合成釜內反應完的物料放至下一個工序的結晶釜內，即合成釜內空時，實際生產中出現新的問題，每臺合成釜下面對應1臺結晶釜，有時合成釜的攪拌器會出現問題，因此，將全自動加料改為半自動加料，則合成釜需要加氯化鈉，由人工在設定的控制面板上控制，物料輸送還是自動完成，大大減輕了勞動強度，節省了人員，又保證了生產的靈活性。

3　經濟效益分析

3.1節省勞動人員

原來每班需要12人。改造后，啟停刮板輸送機、觀察過渡鹽倉料位減員2人，稱重部分減員2人，DCS自控系統由8人減員至5人，按年運行天數300 d、每班操作人員140元計，僅此項年節約操作人員7人的工資開支88.2萬元。

3.2產量大幅提成，單位成本下降

過碳酸鈉產量由改造前的180 t/d提高至改造后的250 t/d，隨著產量提高、產能釋放，生產成本從原來的4 250元/t降至3 720元/t，僅此項年增效益3 975萬元。該技術改造項目在2015年6月在昊華駿化集團股份有限公司“提高自動化程度，減員增效增薪”活動中榮獲一等獎。

2015-12-16)