影響輕灰3#分離器和預混器穩定運行的原因及對策

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(連云港堿業有限公司，江蘇連云港 222042)

2017年8月10日至27日我公司對輕灰3#蒸汽煅燒爐主要設備進行技術改進，改造后緩解了我公司輕灰蒸汽煅燒爐無備用爐的缺陷。但是在使用過程中，發現輕灰3#分離器錐底易積堿、掉堿疤的現象，造成輕灰3#分離器分離效果差需經常停爐清理；以及預混器電流經常跑高，預混器出汽管線、出料溜管、進料絞籠結疤清理更加頻繁。通過分析影響輕灰3#分離器分離效果不佳的原因和預混器出汽管線、出料溜管頻繁堵的原因，并對影響原因制定改進對策措施。

1 輕灰3#分離器和預混器設備結構及性能

1.1 輕灰3#分離器

含有堿塵的爐氣在分離器內作回轉運動而產生離心力，懸浮的塵料因慣性的作用，與氣體主流分開向器壁甩去，碰到器壁而落下。

旋風分離器有爐氣進口和出口及堿塵下料口。爐氣由進口進入，凈化后的爐氣由中心套筒引出，為防止漏入空氣降低分離器的效率，在下料腿底部采用密封卸料。分離器外部采用低壓蒸汽管網作伴熱。

1.2 預混器

該設備主要由殼體、攪拌軸、葉片及傳動裝置等部件組成。

在預混器內裝有兩個轉向完全相反的攪拌軸，使重堿、返堿及堿塵在預混器內均勻混合。

2 輕灰3#分離器改進

2.1 現狀描述

2017年 9月22日至11月13日輕灰3#分離器共累計發生6次分離器錐底積堿多、掉大堿疤現象，停爐清理掉下的堿疤較硬且有水跡結疤，輕灰3#分離器西側錐體底部積堿較嚴重，影響輕灰3#分離器分離效果和長周期穩定運行。

2.2 影響穩定運行原因分析

通過對輕灰分離器工作原理和生產工藝過程變化，對影響輕灰3#分離器分離效果的原因進行分析，主要有以下6個方面原因影響：

1)輕灰3#分離器外形尺寸由φ1325×7900擴徑為φ1425×7900，分離器內徑增大100 mm。施工中因分離器內徑增大100 mm，與中心筒對接中四周間隙50 mm，形成拼接坡度較大，與中心筒對接處漏、中心筒鋼板拼焊處漏，因漏入空氣分離器內壁容易結堿疤，堿疤墜落后掉入分離器錐底。

2)輕灰3#分離器伴熱蒸汽蛇管原間隙為50 mm，擴徑后伴熱蒸汽蛇管間隙為100～150 mm，伴熱蒸汽蛇管間隙增大，造成換熱效果較差，分離器內壁會形成積堿，積堿達到一定程度后會掉入分離器錐體底部。

3)分離器5樓中心筒彎頭沖洗水皮管放入橫管內部位置不當，往系統補充水時因閥門開度較大，沖洗水量大，形成補充水倒流入輕灰分離器內部，造成輕灰分離器內部堿結疤。

4)在5樓分離器中心筒彎頭積堿清理時，由于清理操作處理方法不當，形成清理下來的堿疤掉入輕灰分離器內部。

5)輕灰3#煅燒爐下堿溜管由于在重堿皮帶最南側，在重堿來量較大時，皮帶上的重堿最后全部進入輕灰3#蒸汽煅燒爐內，在生產操作中形成輕灰3#蒸汽煅燒爐干量大，負壓不足，輕灰3#蒸汽煅燒爐爐頭大正壓，爐氣中水蒸汽增多，造成爐氣中堿塵因水蒸汽增多而粘接在輕灰分離器內壁上，導致在分離器內壁形成一定堿疤掉入分離器錐底。

6)輕灰3#蒸汽煅燒爐因干量大，負壓不足，形成輕灰3#蒸汽煅燒爐大正壓，因輕灰3#分離器西側錐體靠近堿塵絞籠西側堵頭處，輕灰3#蒸汽煅燒爐大正壓產生的大量爐氣從輕灰3#分離器西側料腿進入錐體底部，爐氣產生的水蒸汽冷凝水使分離器西側錐體底部積堿流速變慢，大部分積堿粘附在錐體壁上，形成一定重量后脫落至分離器錐底。

2.3 改進項目實施情況

針對影響輕灰3#分離器穩定運行的原因，具體從以下6個方面采取對策改進措施，徹底解決輕灰3#分離器錐底積堿多、掉大堿疤生產隱患：

1)2017年 11月20日至23日對輕灰3#分離器中心筒與分離器對接處，中心筒鋼板拼焊處檢查，共發現有6處漏點，并對漏點處進行補焊消漏，徹底消除分離器本體漏點。

2)2017年 11月20日至23日對輕灰3#分離器伴熱蒸汽蛇管間隙大，將伴熱蒸汽蛇管間隙由100～150 mm加密改成為間隙50 mm，通過增加輕灰3#分離器伴熱蒸汽蛇管密度，以提高輕灰3#分離器換熱效果。

3)5樓分離器中心筒彎頭沖洗水皮管，要求放入中心筒后形成45°角，嚴禁形成水平方向，并且補水量不能過大，不能超過洗水皮帶直徑的1/3。

4)5樓分離器中心筒彎頭清理時，要求清理方法科學，同時要求清理后，必須將清理掉的堿疤往熱堿液塔方向扒清疏通，嚴禁將堿疤直接推入輕灰3#分離器內部。

5)利用停爐清理輕灰3#蒸汽煅燒爐進料結疤機會，同時對輕灰3#分離器錐體一并進行徹底檢查清理。

6)嚴格將輕灰3#煅燒爐爐頭壓力控制在±150 Pa操作指標范圍內，在操作中根據重堿量的變化，壓縮負壓的變化，及時聯系調度、重堿車間進行調整，保證輕灰3#蒸汽煅燒爐爐頭微負壓操作。

2.4 改進后實現的效果

從2017年12月份實施對策改進措施以來，輕灰3#分離器分離效果明顯好轉，爐頭壓力由原來頻繁>150 Pa變為±150 Pa；伴熱蒸汽蛇管間隙由100～150 mm加密為間隙50 mm，停爐清理分離器錐底積堿、掉大堿疤由原來3次/月減到0次/月，保證了輕灰3#分離器良好的分離效果，確保了輕灰3#分離器長周期穩定運行。

3 輕灰3#預混器改進

3.1 現狀描述

2017年8月10日至27日對輕灰3#蒸汽煅燒爐冷凝水系統進行改造，改造后輕灰煅燒爐生產能力得到提升，但在運行中經常會出現預混器電流跑高，預混器出汽管線、出料溜管、進料絞籠結疤清理頻繁。2018年1月至3月份停爐清理進料絞籠結疤、出汽管線、出料溜管結疤11次/月，嚴重影響輕灰煅燒爐長周期穩定運行。

3.2 影響穩定運行原因分析

1)輕灰3#蒸汽煅燒爐冷凝水系統改造后，輕灰煅燒爐產能得到進一步提升，煅燒爐干量明顯增大，但有時負壓不能滿足生產需要，造成輕灰煅燒爐爐頭大正壓(>150 Pa)、預混器正壓頻繁，爐氣中水蒸汽就會在預混器出汽管線、出料溜管、預混攪拌軸、葉片之間冷凝成水，然后與重堿、返堿、堿塵混合結成堿疤，頻繁停爐清理。

2)預混器出汽管線原設計由預混器中部接入輕灰煅燒爐3樓出汽箱進入分離器內，出汽管線(DN300)較長約6 m左右，由于預混器正壓，爐氣中的水蒸汽冷凝成水，在預混器出汽管線內壁上結疤，造成預混器出汽不暢，大量的水蒸汽滯留在預混器內，形成預混器內部結疤。

3.3 改進項目實施情況

1)嚴格將輕灰煅燒爐爐頭壓力控制在±150 Pa操作指標范圍內，根據重堿量的變化，及時聯系調整，保證輕灰煅燒爐爐頭微負壓(±150Pa)操作。

2)2018年4月18日至20日對輕灰3#預混器出汽管線進行改造，將原預混器出汽管線(DN300)長度由6 m縮短到2 m，出汽管線傾斜度由60°減小到30°(見圖1)，檢查清理方便，同時大大縮短預混器出汽與出汽管線接觸面積，減少預混器出汽在出汽管線內壁結疤，以延長輕灰煅燒爐、預混器運行周期。

圖1 改進后預混器出氣管

3.4 改進后實現的效果

從2018年4月份對輕灰3#預混器出汽管實施改進對策措施以來，輕灰3#預混器電流運行較穩定，預混器出汽管線、出料溜管、進料絞籠結疤清理頻繁由改進前清理11次/月減少到2次/月，輕灰煅燒爐預混器、預混器出汽管線、出料溜管、進料絞籠運行周期明顯延長，確保了輕灰預混器長周期穩定運行。

4 結 語

通過對影響輕灰3#分離器和預混器長周期穩定運行采取改進對策措施后，輕灰3#分離器和預混器實現了長周期穩定運行效果，同時也為另外4臺輕灰煅燒爐技術改進積累經驗，實現輕灰煅燒爐長周期穩定運行率，減少公司生產成本取得了可觀經濟效益。