輕灰煅燒爐冷凝水系統改進

馬樂騁，范丹桂，田金彪

(山東海化股份有限公司純堿廠，山東濰坊 262737)

?

輕灰煅燒爐冷凝水系統改進

馬樂騁，范丹桂，田金彪

(山東?；煞萦邢薰炯儔A廠，山東濰坊 262737)

對輕灰煅燒爐冷凝水系統進行改造，增大冷凝水排出流通截面可以提高煅燒爐換熱效果，達到提高煅燒爐能力和穩定生產的目的。

輕灰煅燒爐；汽軸；冷凝水；流通面積

煅燒爐是目前我國化工行業應用最為廣泛的烘干設備，在純堿行業中主要用來對重質純堿進行煅燒，是純堿生產的關鍵設備之一，它性能優劣和能力大小，對純堿產量及企業經濟效益，起著舉足輕重的作用。目前我廠的輕灰煅燒爐規格主要有φ3000×30000 和φ3600×30000兩種。

1 項目實施背景

山東?；儔A廠新老線目前生產輕灰的煅燒爐共十三臺(規格φ3000×30000 9臺，φ3600×30000 4臺)，正常生產時十三臺輕灰煅燒爐全開無備用煅燒爐，因此當一臺輕灰煅燒爐出現故障時，對生產負荷影響較大。因此從穩定生產角度看，提高單臺輕灰煅燒爐的生產能力是穩定新老線煅燒工況的一個較好途徑。經調研了解到對輕灰煅燒爐凝水系統進行改造，增大冷凝水排出流通截面可以提高煅燒爐換熱能力，達到提高煅燒爐產量的目的。改造完成后可緩解?；儔A廠新老線煅燒輕灰無備用爐的被動局面，促進生產穩定。一旦出現檢修時不至于因煅燒爐能力受限引起較大的生產波動。該項目由設備制造廠家負責進行設備的制造和現場的改造，有利于項目的實施。

2 煅燒爐冷凝水系統改造方案

2.1 汽軸的改進

汽軸疏水外套筒通徑加大。進汽中心套筒內徑保持φ219不變，回水外套筒內徑由φ350增加到φ428，流通截面積顯著增加。小端密封面一側結構型式由原錐管式改為雙套式，出料一側三葉螺旋壁厚由δ=6增加到δ=10。汽軸整體強度及剛度增加。改進后汽軸見圖1。

圖1 改進后的汽軸簡圖

2.2 旋轉接頭改進

旋轉接頭的進汽管由原兩支DN150改為DN200單管路對接(與進爐蒸汽管等徑，實際進汽通徑并未增加)，出水管由原兩支DN150改為DN250單管路對接(與出水管等徑)，出水管流通截面積增加，同時出水管開口位置更低利于凝水快速排出；旋轉接頭進汽中心套筒內徑保持φ219不變，回水外套筒內徑由φ350增加到φ428與汽軸保持一致，流通截面積增加；粉墨冶金塊軸承改為銅材質大小襯套，并將旋轉接頭心軸加長50 mm方便打表找正。汽軸做與旋轉接頭尺寸配套改進，大止口法蘭因汽軸直徑加大做相應改進。旋轉接頭改進前后見圖2。

改進前

改進后圖2 改進前后的旋轉接頭

3 改造項目實施情況

2015年1月到10月?；儔A廠投資140萬元對老線煅燒車間1#、6#輕灰煅燒爐汽軸進行改造，經過1年的試運行，煅燒爐運行平穩，產量明顯增加，真正達到了輕灰煅燒爐能力提升的目的。2016年投資432萬元對?；儔A廠老線2#、3#輕灰煅燒爐、新線2#、3#、4#輕灰煅燒爐汽軸進行改造，現在老線2#輕灰煅燒爐已改造完成，運行平穩，其他需要改造的輕灰煅燒爐將相繼進行改造。

4 改造項目實現的功能及效果

通過對?；儔A廠老線煅燒車間1#輕灰煅燒爐改造情況進行查定，改造后效果十分明顯，1#輕灰煅燒爐能力提升14%左右，更好地協調煅燒爐之間的生產，使輕灰煅燒爐得到均衡使用，可減少輕灰煅燒爐超負荷運行情況，降低設備的故障率，延長設備的使用壽命，使各輕灰煅燒爐的能力得到充分地發揮。

?；儔A廠1#輕灰煅燒爐查定自2015年1月18日8:00開始至1月21日8:00結束。主要對1#輕灰煅燒爐連續72 h投料運行時的產能數據進行監測。

4.1 查定方法

對1#爐重堿皮帶秤進行實物標定，標定準確后按照皮帶秤累計數量計算每天的生產能力。

折算公式：煅燒爐生產能力=入爐重堿量×重堿燒成率(51%)

4.2 查定情況

表1 煅燒爐產量

表2 煅燒爐噸產汽耗和主機電流

1#輕灰煅燒爐總產出輕灰：0.51×(92 626-88 589)=2 058.87 t

平均每小時產能：28.6 t

1#輕灰煅燒爐在出堿溫度符合IS09000體系相關文件要求的情況下，穩定運行72 h并超出設計生產能力，日產686 t，超出原設計能力14%。煅燒爐在能力增加的情況下，主機電流未明顯增加，純堿噸產汽耗明顯降低。

5 經濟效益評估

單臺煅燒爐汽軸制作和改造費用70萬元左右，改造之前，單臺煅燒爐最大設計產量為600 t/天，改造后，單臺煅燒爐最大產量增加為660～690 t/天，提高單臺煅燒爐能力10%～15%左右 。

煅燒爐改造后出堿能力按照日產最低660 t計算，純堿利潤每噸100元計算，運行時間按300天計算，一臺煅燒爐可產生經濟效益最少為60×300×100=180萬元，減去輕灰煅燒爐備件及改造費用70萬元，第一年利潤為180-70=110萬元，以后每年產生的經濟效益為180萬元，經濟效益十分可觀。

通過改造后煅燒爐產量的數據可以看出，這次輕灰煅燒爐汽軸改造非常成功，在蒸汽未增加的情況下，輕灰煅燒爐能力提升14%，本次改造實現了節能高效的目標，為國內煅燒爐類似改造積累了經驗。

[1] 潘鴻恩，孫錫吾.純堿生產設備檢修與防腐[M].沈陽：遼寧科學技術出版社，1991

[2] 成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2010

TQ114.16

B

1005-8370(2016)05-34-03

2016-05-09

馬樂騁(1984—)，2007年6月畢業于山東科技大學，機械設計制造及其自動化專業。山東?；煞萦邢薰炯儔A廠設備管理部設備員，工程師。