煅烧炉气系统的改造

石晓亮，董继光，刘大伟

（昊华骏化集团有限公司工程技术中心，河南 驻马店 453003）

昊华骏化集团有限公司三聚氰胺尾气综合治理一期工程（30万t／a纯碱氯化铵项目）自2010年11月份投产以来，问题较多，针对存在的问题，进行了一系列的技术改造，在短短不到一年的时间里，使生产逐步稳定，产量不断攀升，效益增加显著。

我公司一期联碱轻灰炉气系统，因炉气方箱、炉气分离器、静电除尘器，以及引风机等存在问题，导致炉气带碱严重，炉气抽气不畅，炉头正压较严重，炉头动静环处炉气及碱尘经常向外喷，进料溜槽处炉气经常外泄，现场环境脏，氨味较大，消耗高。并且炉气系统需要经常进行清理，整个联碱厂因为炉气系统清理而减产或停车，生产的连续性和稳定性得不到保证。针对存在问题我公司对炉气系统进行了整体改造。

1 炉气出口管的改造

我公司φ3000轻灰煅烧炉炉气方箱的尺寸为2 524×520mm，在设计安装时改为了天方地圆结构，变为了φ1020×10的螺旋管子。经过初步计算煅烧炉方箱出口通道面积为2.524×0.520＝1.31248m2，而经过改造后的的通道面积为3.14×0.52＝0.785m2，比原来的通道面积直接减少了2／5，造成炉子内炉气“憋压”、“卡脖子”。但是炉气分离器出口一直显示负压，进口却是正压，后又改为炉气方箱，尺寸2 524×520mm。

2 炉气分离器的改造

炉气分离器原有尺寸为φ1 850×6 700，炉气分离器进口为1 000×480mm，可以计算出通道面积1.000×0.480＝0.48m2，φ1020×10的管子直接天圆地方碰到炉气分离器进口。煅烧炉炉气的通道面积从炉气方箱改为φ1020管子，通道面积从1.32 m2减少到0.78m2，进炉气分离器时从φ1020×10的螺旋管子变为方法兰1 000×480mm，炉气的通道面积又从0.785m2减少到0.48m2，造成第二次“卡脖子”，并且此处最严重，所以经常出现轻灰炉气分离器出口负压较大，但到了炉气分离器进口，就变成了正压，通常为90～120Pa，检查进口处人孔并无很多积碱，对此我公司将炉气分离器直接更换为φ2700×8400。尺寸如表1。

表1 炉气分离器更换前后尺寸对照表

改造之后，炉气碱尘分离效果较好，炉头到炉气分离器进口部分，压力表显示负压，通常维持在－90～－70Pa。炉头部分改造前冒碱严重，每个班最少需要回收碱5袋，仅此一项每年节约成本48.6万元。

3 炉气洗涤系统的改造

3.1 液压刀闸阀代替盲板

炉气系统出炉气分离器后分两路，如图1，一路进水封洗涤槽，一路进静电除尘器，正常运行时只用其中一路，静电除尘器效果较好，能把碱直接回收后进刮板机送到包装，但是运行时间不稳定，且必须定期清理电极板上的碱尘。通常情况下，为了停静电除尘器需要把进电除尘器的管子上加φ1020的盲板，同时把进水封槽一侧的盲板抽掉；如果停水封槽，使用静电除尘器，抽加盲板顺序相反。检修工作量较大。为此直接安装了电动液压刀闸阀，能够迅速切换，效果较好，不会因为炉气系统静电除尘出故障而长时间影响到生产。也大大减轻了工人的劳动强度。

图1 炉气除尘系统

3.2 加高炉气管

炉气经过水封槽洗涤虽然运行较稳定，但是洗涤效果不好，碱度较高，并且因为水封洗涤槽漏液管子堵塞，使洗涤液向上溢流，越过炉气管子，进入炉子，出现过炉头结疤的严重事故。为此，一方面把炉气下液管从φ159改为φ219，另一方面分析热碱洗涤液泵的扬程为45m，对炉气管子加高了7m，使得最高点达到48m，确保不会溢流到炉内。

3.3 新增热碱洗涤塔

针对炉气冷凝液碱度较高问题，在水封洗涤槽后又串联了热碱洗涤塔，尺寸为φ2400×8500，放到炉气冷凝塔的上面，塔内装上聚丙烯鲍尔环填料，洗涤效果较好。碱度从改造前的7～8tt，降低到0.2～0.6tt。炉气进炉气冷凝塔温度从改造前100～107℃降低到80～90℃，大大减轻了炉气冷凝塔的负荷。

4 静电除尘器的改造

4.1 增加伴热

我公司静电除尘器，经常出现刚开始投料，送不上电或是在运行较短时间后直接跳闸，因为炉气系统含有水蒸汽、碱尘、二氧化碳、氨。为了能使静电除尘器运行稳定，炉气温度通常控制在115～120℃。但是在刚开始投料时，静电除尘器内壁，或极板上的温度较低，水蒸汽容易冷凝，和碱尘粘合在一起，贴在设备内壁上，运行一段后，如果出现设备内壁和极板（阴极板或阳极板）的碱粘在一起，就会跳闸或送不上电，对此，我们在设备的外壁加0.6MPa伴热蒸汽，并且在锥体部分加电加热，使电除尘器在进料之前，内壁迅速加热，维持在100℃以上，不至于炉气中的水蒸汽冷凝，保证静电除尘器的运行稳定。

4.2 对静电除尘器出口螺旋的改造

原有设备配套的出口螺旋从上部进料，下部出料，炉气引风机抽负压时，如果螺旋内物料较少，冷空气会从螺旋进到静电除尘器内，造成内部温度下降，出现跳闸现象，对此把原有螺旋的出料口改到了侧面偏上的位置，使螺旋内部一直有物料，起到很好的密封作用。

4.3 在静电除尘器锥体下部加仓壁振打器和搅拌

因为静电除尘器回收的碱尘较细，很容易贴在壁上，虽然有伴热，不会结疤，但是经常会存料，仓壁振打器加定时控制器，定时振打，确保锥体不会存料。物料落下去之后搅拌会及时把物料送到螺旋内部，从而保证输送系统连续稳定。

静电除尘器改造前，刚开始投料，经常出现“泥碱”，并且运行时间较短，运行7天需要把静电除尘器停掉，对里面的阴极板、阳极板和内壁进行人工清理，劳动强度大，且比较危险，改造之后，只要炉气温度控制好，最少运行3个月，不用进行清理、检修，大大减轻了工人的劳动强度，保证了煅烧生产系统的稳定，使碱尘能够及时回收到系统。开静电除尘器每吨碱的成本比开热碱洗涤塔的成本低16元，一年可节约480万。

5 炉气引风机的改造

原有风量Q＝6 978m3／min，风压P＝8 146 Pa。因为新增加热碱洗涤塔后，使整个系统的阻力增加，新选择的风机风量为Q＝9 000m3／min，风压P＝9 140Pa。改造后，炉气压力更容易控制，生产稳定，现场操作环境能够大大改善，工人的劳动强度大幅度降低。

通过我公司对煅烧炉气系统工艺的优化和设备的改造，使两个系统生产都比较稳定，根据不同的生产条件，选择不同的工艺路线，炉气系统改造之后，从未因为炉气系统影响到整个联碱分厂的生产，达到了预期的目标。

［1］ 毕东风，马桂新，刘志刚.电除尘器在纯碱生产工艺上的应用［G］／／第十二届中国电除尘学术会议.第十二届中国电除尘学术会议论文集.2007，10