云浮某化工厂四万吨硫酸车间排渣系统的改造

温继飞

(云浮市技工学校,广东云浮 527300)

云浮某化工厂四万吨硫酸车间排渣系统的改造

温继飞

(云浮市技工学校,广东云浮 527300)

本文介绍了云浮某化工厂四万吨硫酸车间排渣系统所遇到的问题进行了分析和解决,并对旧的排渣系统进行改造, 排渣系统得到初步改善, 劳动强度大大减小,安装维护及使用效果明显,环境得到很好的改善。

水力排渣 干法排渣

1 引言

(1)四万吨硫酸车间排渣系统一直使用水力排渣、即用冲渣水及出脱吸塔污水经过沉淀及中和后,用污水泵打往沸腾炉出渣口冲渣,形成一个循环利用的系统,此循环水质较差,PH值范围比较大,约在6～9之间,成份复杂,富含CaSO4、FeS2、S2、Fe2O3、Fe3O4、FeS等,其中CaSO4形成结晶水状态,在冲渣管中形成致密结垢,经常造成管道堵塞,造成排渣困难,维修周期很长,沸腾炉及整个排渣系统环境卫生恶化,常使用及维修水泵,能耗及维修强度都比较大,因而有必要经过改造进一步解决这些问题。

表1

表2

(2)此项目在扩产改造中已立项,鉴于旧排渣系统(水力排渣)对环境的污染及本身的系统性能恶化,在2004年以前所使用的冲渣管全部为普通Φ200钢管,CaSO4.10H2O结晶体在管道中沉积固化,逐步堵塞管道,使冲渣水量过小,不得不接自来水冲渣,造成自来水严重消耗,且管道沉积失效后维修强度很大,维修繁复,维修周期几乎3个月一次,劳动强度过大,车间在2004年6月对冲渣管道进行改造,废弃普通钢管,改用聚丙烯管进行冲渣,排渣系统得到初步改善,但聚丙烯管价格昂贵,且在日晒雨淋环境下,易老化破裂,材料消耗严重,天车从渣池从水中捞出,为糊状物体,要经过一段时间的晾干,造成渣场污水横流,对周边环境影响较大。

2 现状分析

(1)旧排渣系统(水力排渣)的工作原理如图1。

水力排渣系统是使用冲渣循环水来完成运输渣的任务。污水泵房的两台冲渣泵通过Φ200的钢管送水到沸腾炉底,炉底溢流口溢出的烧渣落入较高流速的水流中,随水流冲入Φ350的铸铁冲渣管,最后到达中和沉淀池烧渣和分离。湿渣经污水天车抓去,废水经过加石灰等初步处理一部分流回大池,一部分水经过三级沉淀到达污水池,冲渣泵继续打水往沸腾炉冲渣,形成一个循环往复系统。由于八万吨污水池用立式泵打水往锅炉底及旋风底冲渣,经过渣渠及Φ300PVC管道流回中和沉淀池,出脱吸塔及电除雾污水中途进入Φ300的PVC管道随同渣水流入中和沉淀池,渣水混合物经加石灰中和统一处理。

(2)水力排渣系统的特点:主要是管道结垢问题,由于冲渣循环水水质不好,冲渣泵送水钢管内部结垢,这种致密结垢随时间延长逐步加剧,呈年轮状逐步堵塞管道,使冲渣泵送水能力越来越小,致使出沸腾炉底铸铁冲渣管水量变小,流速不够,水渣逐步沉积甚至堵塞,造成渣水横流的场面,整个排渣系统因水质结垢问题导致恶性循环。工人劳动强度很大,要时常维修冲渣泵及管道。Φ200的送水钢管经过结垢失效需拆下来维护,沸腾炉不得不排干渣,造成沸腾炉操作环境很差。且管道维护是一个很烦琐的过程,需用割炬割成一段一段的,然后逐段清理内部结垢,最后把各段重新焊接,恢复成一条管道,维修周期长,材料消耗严重,出旋风底的冲渣渠也是因为水结垢致使水量变小,流速低,渣水堵塞管道。为维持它的冲渣性能,在水量不够的情况下,不得不加自来水冲渣,造成自来水消耗严重。

2005年我们尝试用Φ100的聚丙烯管道代替送水管道,结垢易清除,系统性能有所好转,但聚丙烯管价格昂贵,且在日晒雨淋环境下易老化破裂,材料消耗严重。

图1 水力排渣系统工艺流程图

图2 干法排渣系统工艺流程图

3 活动目标

小组成员经过分析讨论,初步决定,排渣系统改造与扩产改造同步进行,通过机械传动方式排渣,加装冷却排渣滚筒。1＃2＃排渣运输皮带,从环境意识、维修及操作方便、结构紧凑、使用效果、水电消耗及材料消耗方面综合考虑,稳定此系统的性能及使用情况,在保护环境的基础上,使此排渣系统的材料备件消耗控制在最小范围内,使此系统的综合性能得到有效验证和改善。

4 要因确认

本小组成员经过认真分析,对旧排渣系统图中的终端因素做出如下分析确认（表1）。

5 制定对策

针对以上主要原因,我们制定了对策,如表2所示。

6 实施对策

根据对策,我们实施了改造内容,简图如图2。

沸腾炉灰渣直接落入冷却排渣滚筒,经过滚筒表面冷却水冷却,初步降温的灰渣经过排渣滚筒内螺旋叶片传送至尾部增湿器,进一步降温及增湿。废热灰渣及后段旋风灰渣同样落入滚筒,经过冷却滚筒传送及冷却,最后经过降温及增湿的灰渣有、通过增湿器后段的1＃2＃耐热排渣皮带运送到干渣池,出脱吸塔污水及电雾污水流至中和沉淀池进行中和沉淀:一部分经过中和沉淀水通过冷却水泵送到冷却滚筒,给冷却滚筒降温,大部分经过中和沉淀的污水流回大池。在原中和沉淀池用水泥墙隔开,一分为二作为干渣池,干渣通过2＃排渣皮带落入干渣池。由于天车直接抓入堆场,中和沉淀池污水经过冷却水泵打往冷却排渣滚筒。

7 效果检查

在各项扩产改造工作完成后,我们小组成员进行了效果检查,结果如下:

(1)此新干法排渣系统运行良好,使用效果明显,很好地保证了灰渣的及时输送,达到了改造的期目标,此系统设备便于操作及调节,结构比较紧凑。

(2)环境保护作用较强,由于此新干法排渣系统运行可靠,已经基本不用事故排渣,给沸腾炉工段的操作环境带来好的改变,堆渣场环境变好,不再有污水横流的现象。

(3)水、电消耗及材料消耗较少,对比如下:

材料配件消耗较大,两台冲渣泵总功率为90kw,水力排渣系统1～10月份共消耗自来水42611m3,干法排渣系统:冷却滚筒11kw,1＃2＃排渣皮带功率分别为5.5kw,冷却水泵功率为7.5kw,总功率为29.5kw,基本不用自来水,材料配件消耗较少。

(4)劳动强度减小:水力排渣系统每三个月就要清理一次管道,且冲渣泵故障频繁,维修强度大,干法排渣系统设备运行稳定可靠,维修强度小。

8 活动成效

(1)经济效益:减少了材料配件消耗及水电消耗,为车间节约成本。

(2)社会效益:劳动强度大大减小,安装维护及使用效果明显,环境得到很好的改善。

[1]邹安丽,张怀安,主编.《化工机器与设备》.化学工业出版社,1991年出版.

[2]楼宇新,主编.《化工机械安装修理》.化学工业出版社,1996年出版.