浅谈高海拔地区自身返碱重灰炉的操作要点

张建忠

(青海碱业有限责任公司,青海 德令哈 817000)

浅谈高海拔地区自身返碱重灰炉的操作要点

张建忠

(青海碱业有限责任公司,青海 德令哈 817000)

从理论分析,结合青海碱业有限责任公司的实际情况,介绍了高海拔地区自身返碱重灰炉的操作要点以及控制工艺指标的重要意义。

重灰煅烧炉;高海拔地区;工艺指标

随着市场经济的逐步深入,化工企业间的竞争日益剧烈,降低成本、提高经济效益是企业的生存之本,而生产工艺指标很大程度上制约着企业的生产成本和经济效益,控制适宜的工艺指标对降低企业的生产成本和提高经济效益有着重要的意义。现将以纯碱工艺和青海碱业多年的工艺经验为主,介绍高海拔地区自身返碱重灰炉适宜的工艺操作要点介绍如下。

1 维持正常的加热蒸汽压力和温度

加热蒸汽压力和温度是维持蒸汽煅烧炉正常运行的基础,必须密切关注,加热蒸汽流量随着一水碱投入量的变化而变化。投入量稳定时,加热蒸汽流量也相对稳定,蒸汽压力和温度亦稳定。若蒸汽压力和温度发生波动时,则可能是如下原因造成:

1)锅炉(供热部门)发生异常情况,此时及时联系供汽部门及时调节,以维持加热蒸汽压力和温度的正常指标。

2)轻灰工段一闪液位调节频率过高,应联系轻灰保持正常的压力和温度。

3)仪表失灵(冬季仪表器冻结),此时及时联系仪表工进行处理。

1.1 蒸汽压力

蒸汽压力过低将会减少煅烧炉传热面传递的热量,造成出碱温和出气温低,被迫降低煅烧炉的生产能力,过低的压力还可能会造成黏炉;蒸汽压力过高则会浪费蒸汽,还会造成设备及管线的耐压受到破坏,因此适宜的蒸汽压力应控制在1.35～1.5 MPa。

1.2 蒸汽温度

蒸汽温度过低则传热受到影响,导致出碱温和出气温低;蒸汽温度过高不但密封材料等不耐受,且过热蒸汽的存在将会减少给热系数,不利于传热,而且热能损失大。因此适宜的蒸汽温度应控制在270～300℃。

2 返碱量和存灰量

返碱量与存灰量是重灰炉主要的操作指标之一,过大或过少的返碱量和存灰量都会降低煅烧炉的生产能力,这必然造成企业的经济效益受损。

2.1 返碱量

维持适当的返碱量是防止一水碱在煅烧炉内结疤的重要措施,也是一水碱在炉头的一个预热过程。返碱量过大会造成炉内存灰量变厚,重灰炉的生产能力下降;返碱量过小,指标失控,造成产品质量不合格。因此适宜的返碱量应控制混合碱水分小于8%,在实际操作中主要以重灰炉的出碱温(T(S)≥140℃)和出气温(T(g)≥100℃)来控制返碱阀的开度,以达到适宜的返碱量。

2.2 存灰量

炉内存灰量过厚,则煅烧炉电流高,系统碱量循环多,设备负荷大,设备使用周期缩短,而且电能损耗大,这就导致企业的生产成本提高,经济效益受到相应的损失;炉内存灰量过低,造成工艺指标失控,重灰炉生产能力降低,产品质量受影响,有可能导致黏炉。因此重灰炉存灰量应保持在炉内加热管的1/3处,借鉴其他纯碱厂重灰炉电流,结合我厂的多年生产经验,主机电流应控制在290±10 A(主机电流通过进碱量,出碱阀,返碱阀进行调节控制)。但是,有时候出现出碱阀完全关闭,而主机电流一直偏低,炉内存灰量偏少,出碱温也偏低,这时候我们应多检查炉头浮环的运行情况,若浮环断裂就会导致返碱窜入出碱口,重灰炉存灰量越来越少,主机电流一直偏低等一系列现象。

3 出碱温和出气温

控制适宜的出碱温和出气温将有利于重灰炉的生产能力。

3.1 出碱温

维持正常的出碱温是关系到产品质量,重灰炉生产能力及蒸汽消耗的关键。出碱温过低则产品分解不完全,出现次品;而出碱温过高,热能损失大;成本高,经济效益相对较低。故要达到高产、稳产、低消耗就必须调节适宜的出碱温度(140±10℃)。出碱温度是通过进碱量,蒸汽压力和温度进行调节。

3.2 出气温

出气温是反映煅烧炉炉况最活跃的指标之一,也是维持正常操作,不黏炉的基本条件。因我厂属高原气候,水的沸点在88℃左右,因此我厂的出气温与其他纯碱厂相对低一些,一般控制在100±1℃,而内地纯碱厂的出气温至少高2～3℃,这有利于对高海拔地区的企业降低成本,提高经济效益。

4 疏水系统(储水槽和闪发器)

保持重灰疏水系统畅通是重灰煅烧炉操作的基本要点之一,也是节能减排和防止泡、冒、滴、漏的重点区域,控制适宜的疏水系统的液位对煅烧炉的操作至关重要。

4.1 储水槽

储水槽是一个主要封汽的压力容器,压力和液位都有比较严格的工艺规定。液位过低就会造成窜汽,进炉蒸汽压力变低,蒸汽消耗大,影响生产等多种问题;储水槽液位过高则冷凝水排放不畅,炉内加热管换热受到影响,导致出碱温和出气温都偏低,生产不稳定,还可能会影响产量和产品质量。因此适宜的储水槽液位应控制在设计液位的40%～70%。

4.2 闪发器

闪发器是对水汽混合物进行闪发处理,回收可利用的低压蒸汽和冷凝水的特种设备。操作好闪发器对煅烧炉的正常运行非常重要,而闪发器的液位和压力是操作的要点,我们必须严格控制,闪发器的液位应控制在设计液位的40%～70%。

5 炉头出气压力

我厂是一个新建的纯碱厂,由于设备对环境的适应性,操作人员的技术素质,频繁的开、停车等原因,系统内积有大量的碱疤,造成出碱星型卡停,影响生产的稳定,还会因炉内存灰量过厚而被迫停炉等问题。于是我厂在2005年进行工艺技改,拆卸出料星型,炉头负压调整至(-500≤P≤-300)。由此,避免了因生产中产生的碱疤(操作不稳定产生)影响生产稳定的问题。炉头负压的调整必然造成炉气中碱尘增多,对于这个问题,我们也采取了一些相应的洗涤措施,取得了良好的效果。

6 一水碱投入量

一水碱投入量是影响煅烧炉操作最活跃的因素,也是调节煅烧炉操作最及时的手段。一水碱投入量过少则造成出碱温高,出气温高,各项消耗增多等;一水碱投入量过多,影响工艺指标,产品质量,同时增大各附属设备的负荷,破坏煅烧炉的正常运行。

一水碱投入量应保持均衡,防止水合料仓空料现象而导致黏炉。一水碱的水分根据实际订单来控制,适宜的水分一般控制在16%～20%。若一水碱结晶较细时,可以适当加大水的投入量以保证产品的质量。

7 各运转设备、电器、仪表

各运转设备、电器、仪表运行正常是化工操作的基本条件,机修人员、电工、仪表工应按各自职责与化工操作人员相互配合及时进行设备的维护保养工作,使整个工艺和设备处于良好的工作状态。

8 其他工艺要点

我厂的工艺操作要点还包括设备电流,泡、冒、滴、漏,故障排除率等。而泡、冒、滴、漏是我厂控制的一项重要工艺指标,是实现节能减排,减少环境污染,降低消耗的重要举措,由于海西州环境脆弱,减少环境污染对环境有着重要的生态意义。

9 结 语

重质纯碱因颗粒大、密度高、不易结块、抗潮性能好以及飞扬损失少等特点,成为纯碱行业市场需求最快的品种。而适宜控制重灰炉的操作要点是获得合格重质纯碱的基本保障,也是节能减排、降低成本、提高经济效益的重要措施之一。青海碱业根据高原特殊环境这一实际情况,对原设计的工艺进行技术改造,工艺指标进行调整,通过几年的经验积累,为高海拔地区纯碱工艺中煅烧炉的操作提供了可参考的理论依据。

TQ 114.15

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1005-8370(2010)03-38-02

2010-04-16