尿素板冷器裝置的應用小結

蘇永輝，樊會會，王勝唐

(兗礦新疆煤化工有限公司, 烏魯木齊 831500)

尿素板冷器裝置是兗礦新疆煤化工有限公司利用現有的1號轉運站，增加的成品尿素粒子冷卻裝置，可以將尿素粒子溫度從75～80 ℃冷卻至40～50 ℃，實現對產品包裝溫度的完全控制，從根本上預防尿素成品結塊、粉化的發生，增加尿素顆粒的強度，便于尿素貯存和運輸，使尿素成品粒度滿足GB 2440—2017《尿素》對產品質量的要求。

1 工藝流程

新增的尿素板冷器的工藝流程[1-2]見圖1。

CWR—循環水回水；CWS—循環水上水；P1604A/B—循環脫鹽水泵；TV1630—溫度調節閥；TI1636—出料口溫度指示計；LV1631—液位調節閥；LI1631、LV1636—料位計。

1.1 物料流程

尿素顆粒經1#皮帶運輸，送至1#轉運站頂部，沿下料溜管進入尿素板冷器上部進料倉，進料倉頂部設有料位計(LI1631)，尿素成品顆粒依次進入1#傳熱板組和2#傳熱板組，物料經過尿素板冷器下部的門式下料器下落至4#皮帶，送往包裝工序。通過調節門式下料器液位調節閥(LV1631)開度控制尿素板冷器上部進料倉料位在20%～30%。

1.2 冷卻水流程

來自管網的脫鹽水進入循環脫鹽水槽(V1601)，通過循環脫鹽水泵(P1601A/B)加壓后，進入板式換熱器(E1601)與循環水進行換熱，送至尿素板冷器的傳熱板組，與尿素成品顆粒進行換熱，換熱后的脫鹽水經過溫度調節閥調節脫鹽水溫度≥32 ℃，體積流量最大為85 m3/h，送至尿素板冷器的1#、2#傳熱板組，與尿素顆粒進行換熱，換熱后的脫鹽水溫度約50 ℃，通過循環脫鹽水泵出口調節閥控制進入尿素板冷器的脫鹽水溫度及流量，從而控制尿素板冷器出料口溫度≤50 ℃。

1.3 氣體流程

為保證尿素板冷器裝置內的粉塵及水汽被及時帶走，該裝置安裝了離心風機用于加快傳熱板組的空氣流動。環境空氣經過離心風機(K1601)加壓后，送至尿素板冷器裝置2#傳熱板組下部及上部。傳熱板組下部進空氣體積流量最大為500 m3/h，主要用于開車時吹除傳熱板組表面的雜物并帶走水蒸氣，保持傳熱板組表面干燥;傳熱板組上部進空氣體積流量最大為2 000 m3/h，主要用于尿素板冷器裝置正常運行期間吹除尿素顆粒降溫后產生的水蒸氣及粉塵，防止尿素顆粒結塊。進入尿素板冷器的空氣從進料倉頂部的出氣口送至除塵器(S1601)，除去空氣中夾帶的粉塵。

2 裝置原理

以循環冷卻的方法將造粒塔底部送來的尿素成品顆粒溫度由85 ℃(設計最大溫度)冷卻到40～50 ℃。尿素板冷器裝置采用脫鹽水(保證冷卻器清潔、氯離子可控)密閉循環系統進行冷卻，并在脫鹽水泵出口增設流量調節閥，通過脫鹽水流量控制板冷器出口尿素顆粒溫度穩定，脫鹽水吸收的熱量最終由循環水冷卻。尿素顆粒在板冷器內產生的微量粉塵經鼓風機空氣吹至除塵器內回收[3-4]。

3 運行注意事項

(1) 裝置運行期間必須保證料位正常穩定。

(2) 裝置運行過程中設備內必須為微負壓。

(3) 必須有干空氣注入。

(4) 出水溫度必須有控制。

(5) 物料在設備內必須是流動的。

(6) 冷卻水進水溫度不能太低,必須達到工藝指標(≥32 ℃)，出水溫度控制在50 ℃。

(7) 開機時冷卻水在設備有料位后再進，起始進水溫度低時進水量要少，保證在工藝指標范圍內;停機時先停水。

(8) 長期停車時傳熱板組中的水應全部排空，并用軟水把設備內料倉和換熱板清洗干凈，防止腐蝕。

(9) 設備堵塞用60～70 ℃水清理后，用干空氣吹干設備，并持續6～8 h。

4 投用效果

夏季溫度越高，尿素粒子強度差造成尿素粒子粒度變低，給尿素的生產、貯存和環保帶來嚴重的影響。夏季溫度最高時，大庫粒度甚至出現不合格，嚴重影響產品質量;溫度高時尿素生產造粒過程中粉塵較大，不僅嚴重影響周邊空氣質量，造成污染環境，而且造成產量流失，給公司帶來經濟損失。通過新增板冷器,其在尿素裝置生產中的運用使尿素粒度從合格品達到優等品，增加了公司效益和在行業的競爭能力。板冷器投用前后對比見表1。

表1 板冷器投用前和投用后的對比

5 結語

通過新增板冷器裝置，成功將尿素顆粒從85 ℃(設計最高溫度)降到50 ℃以下;通過加強操作、優化工藝指標、提高尿素粒子強度，大大減少粉塵的生成量，提高尿素產品的質量。增加板冷器裝置后避免了結塊和粉化，滿足了生產處理能力，降低了單位生產成本。