輕灰蒸汽煅燒爐增容改造技術(shù)

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(1.唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305;2.大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧 大連 116308)

輕灰蒸汽煅燒爐增容改造技術(shù)

鄭志剛1，王榮軍1，趙家有2

(1.唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305;2.大化集團(tuán)大連化工股份有限公司，遼寧 大連 116308)

蒸汽煅燒爐是純堿生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，本文主要介紹針對超期服役的φ3000×30000蒸汽煅燒爐，在原位置實(shí)施更新增容過程中，對現(xiàn)有基礎(chǔ)的改造和主要設(shè)備的改造技術(shù)，使改造后的煅燒爐在提高換熱效率同時(shí)，降低汽耗、提高產(chǎn)能。

煅燒爐；靜力切割；基礎(chǔ)；同軸度；變螺距加熱管

1 項(xiàng)目立項(xiàng)背景及意義

我公司現(xiàn)有6臺輕灰煅燒爐、1臺流化床，其中φ3600×30000大爐5臺，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力800 t/日；輕灰4#爐為φ3000×30000小爐，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力600 t/日。經(jīng)過近幾年不斷改造，現(xiàn)大爐單臺生產(chǎn)量提高到1 130 t/日，小爐生產(chǎn)量提高到800 t/日。4#爐生產(chǎn)量提高后，因設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行，爐體、汽室、滾圈已經(jīng)出現(xiàn)不同程度減薄，存在較大的安全隱患。輕灰爐設(shè)計(jì)壽命18年， 4#爐已使用22年，嚴(yán)重超期服役，需整體更換。

2 建設(shè)規(guī)模

將輕灰4#爐拆除，在原有位置對托輪及傳動(dòng)基礎(chǔ)改造，更換大爐；配套進(jìn)料絞龍、出料絞龍、返堿刮板、出氣箱、旋風(fēng)分離器等附屬設(shè)備擴(kuò)容改型。

3 主要技術(shù)方案及實(shí)施內(nèi)容

3.1 基礎(chǔ)改造

因φ3000×30000小爐總質(zhì)量261 t，改造后新爐總質(zhì)量333 t，相差72 t，且兩者直徑也相差600 mm,考慮設(shè)備廠房高度局限性及原有基礎(chǔ)承重能力，選擇在不破壞基礎(chǔ)承臺的前提下，運(yùn)用先進(jìn)的靜力切割技術(shù)，把原爐頭、爐尾托輪混凝土基礎(chǔ)從頂端向下水平方向切除2 000 mm；因設(shè)備整體質(zhì)量增加72 t，且傳動(dòng)系統(tǒng)也需一并進(jìn)行改造，在爐尾托輪及傳動(dòng)基礎(chǔ)位置增加4根灌注樁以提高基礎(chǔ)承載能力；原爐頭進(jìn)料基礎(chǔ)為鋼結(jié)構(gòu)，承載能力差，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)值高，此次改造去除原有鋼基礎(chǔ)，在原鋼基礎(chǔ)承臺中間再增加兩根灌注樁，進(jìn)料系統(tǒng)形成獨(dú)立基礎(chǔ)，樁基完工后，進(jìn)料、前托輪、后托輪基礎(chǔ)按3%的斜度植筋、支模、澆筑。

3.2 主要設(shè)備改造

3.2.1 進(jìn)料絞龍

為增加進(jìn)料絞龍整體結(jié)構(gòu)對物料的抗腐蝕性，進(jìn)料殼體、螺旋絞刀、支撐管改為316L03材質(zhì)，進(jìn)料軸采用20#材質(zhì)，外包3 mm厚316L03材質(zhì)圓環(huán)。

3.2.2 煅燒爐爐體

煅燒爐爐體厚度18 mm，滾圈部位爐體厚度38 mm，齒圈部位爐體厚度30 mm，采用Q235B鋼板卷制，提高爐體整體強(qiáng)度，因廠房空間受限爐體無法整體安裝，設(shè)計(jì)上采用分體式組裝方式，整個(gè)爐體分7段組裝，法蘭連接形式，接口處采用承插式，保證了整個(gè)爐體的同軸度。

圖1 承插式接口

3.2.3 托輪

托輪輪轂采用HT250材質(zhì)，外套采用50CrMo(鍛)材質(zhì)，托輪外徑尺寸φ1400，滾圈采用42CrMo(鍛)材質(zhì)，大齒圈采用ZG35CrMo材質(zhì)，小齒輪采用42CrMo(鍛)材質(zhì)，提高傳動(dòng)系統(tǒng)抗磨性，小齒輪與大齒圈潤滑形式采用帶油輪型式，增強(qiáng)潤滑效果。

3.2.4 爐內(nèi)結(jié)構(gòu)

汽室材質(zhì)采用Q345R；爐內(nèi)加熱管翅片改為變螺距型式，前段因返堿與重堿混合物料黏度大，采用寬螺距翅片，后段為提高物料煅燒效果，翅片螺距變窄，增加換熱效果，改造后整爐傳熱面積達(dá)到4 000 m2以上。

3.2.5 傳動(dòng)設(shè)備

因爐體整體質(zhì)量增加近72 t，經(jīng)設(shè)計(jì)核算，主電機(jī)功率由170 kW增至220 kW；為提高傳動(dòng)平穩(wěn)性及延長使用周期，減速機(jī)由ZLH115-20.21-Ⅰ改為SEW公司M3PSF90減速機(jī)，提高整機(jī)平穩(wěn)性。

4 改造后運(yùn)行效果查定

表1 新4#爐與原4#爐及7#爐運(yùn)行情況對照表

查定結(jié)論如下：

1)與改造前相比，輕灰4#爐出堿量提升16 t(輕灰)/h。出堿溫度提升約10 ℃，進(jìn)爐蒸汽壓力降低0.7 MPa，進(jìn)爐蒸汽溫度降低38 ℃。

2)改造后的4#爐與7#爐的換熱面積相同。與7#爐相比，在出堿量相當(dāng)，出堿溫度大致相等的情況下，4#進(jìn)爐蒸汽壓力節(jié)省約0.7 MPa，進(jìn)爐蒸汽溫度降低約20 ℃。

5 結(jié) 語

此次φ3000×30000輕灰爐增容改造為φ3600×30000爐于2017年年初進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，6月初進(jìn)行更換，歷時(shí)3個(gè)月，9月初投入運(yùn)行，運(yùn)行效果穩(wěn)定，極大的減輕了其他爐的生產(chǎn)負(fù)荷，也為將來陸續(xù)服役到期的煅燒爐更換提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

TQ114.15

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1005-8370(2017)06-29-03

2017-10-15

鄭志剛(1974—)，男，本科，工程師，唐山三友集團(tuán)純堿分公司輕灰車間設(shè)備副主任工程師。