浅谈流化床煅烧系统布袋除尘改为湿法除尘

龚焕龙，赵素玉，王荣军，刘 焕

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)



浅谈流化床煅烧系统布袋除尘改为湿法除尘

龚焕龙，赵素玉，王荣军，刘 焕

(唐山三友化工股份有限公司，河北唐山 063305)

流化床运行过程中会产生大量碱尘。我公司采用布袋除尘器进行处理有诸多弊端，通过对除尘系统进行改造，实现湿法除尘后，可将碱尘回收至碱液系统，达到了优化生产、改善环境、降低检修费用等目的。

热碱液塔；布袋除尘器；湿法除尘；碱尘；流程；改造

1 项目背景

流化床重碱煅烧工艺与卧式回转蒸汽煅烧炉有着显著的区别，因其流化态技术应用的特性，生产中将产生大量的碱尘。采用布袋除尘器时，一方面碱尘返回煅烧系统，形成碱尘的局部循环，因为碱尘的堆积密度相对较小，随着碱尘量的不断累积，势必将会影响流化床的稳定运行，碱尘飞扬严重，导致生产环境恶化；另一方面，若堆积密度很小的碱尘直接进入成品系统，将会影响成品的产品质量。同时，布袋除尘器本身若结疤清理时，劳动强度较大，布袋以及电磁阀反吹系统的更换、振动电机的使用及更换，更是需要较高的费用。布袋反吹用压缩空气进入炉气系统，是流化床系统CO2浓度相对较低的主要原因。

我公司盐水精制需大量的纯碱液，其需要使用热碱液与液相高盐卤进行配置，当纯碱液需求量大时，需使用成品碱另行配置以满足生产需要。流化床实现湿法除尘后，能够有效解决现行工艺存在的问题，同时除尘产生的碱液可以有效的补充生产所需。

2 改造方案

2.1 原流程介绍

炉气经流化床上部抽气罩分作两部分：一部分经过主旋风分离器(E0504a)、主布袋除尘器(E0503a)除尘后，进入母液洗涤塔、换热器、炉气洗涤塔制得高浓度CO2后去压缩机；另一部分经旋风分离器(E0504b)、循环布袋除尘器(E0503b)除尘后，通过离心鼓风机进入流化床风室作流化介质循环使用。分离下来的碱尘分别经旋风分离器下碱尘阀、布袋除尘器下碱尘阀进入碱尘刮板，经碱尘刮板出口碱尘阀进入碱尘转运刮板后分成两部分，一部分进入返碱刮板，另一部分直接进入成品转运刮板，与成品轻灰一起送入成品包装。

2.2 改造方案

将主布袋除尘器(E0503a)进出气管道加盲板，流化床厂房顶部位置布置一台热碱液塔，旋风分离器配制新出气管送至热碱液塔进气，经热碱液塔洗涤后的炉气接入布袋出气总管。配制热碱液管线，利用7#炉原有热碱液泵对热碱液塔供液，回液自流入7#炉热碱液槽。

炉气由主旋风分离器顶部引出，经弯头进入炉气平管，由新增热碱液塔下部进入塔内，被循环热碱液直接喷淋洗涤，溶解未被分离下来的碱粉。炉气由塔顶引出与原炉气管道连接。热碱液由热碱液泵出口管线引出，对炉气平管及流化床热碱液塔炉气喷淋后，自流入原热碱液槽。改造流程见图1所示。

图1 流化床除尘系统改造示意图

主要技术创新点：

1)利用流化床厂房顶部空间实现热碱液塔的布置，根据原土建结构进行房梁加固，无需额外厂房、框架等基础建设施工。

2)改项目实施后实现与热碱液循环系统共用工艺，节约了新增热碱液槽、热碱液外送系统管线等基建投资，减少了项目实施费用。

3)将流化床煅烧过程中所产生的碱尘，利用热碱液喷淋溶解制成较高浓度的热碱液，减少配碱环节。

4)热碱液塔的密封性能优于布袋除尘器，同时减少生产过程中压缩空气吹入炉气系统，改造实施后，可以提高炉气CO2浓度，优化碳化操作。

3 效果检验

3.1 流化床CO2浓度的计算

主布袋用压缩空气喷吹量为60 m3/h；

流化床作业量月平均值为31 t蒸汽/h，平均汽耗为1.241 t蒸汽/t碱，流化床纯碱产量为31÷1.241≈25 t碱/h；

吨碱CO2生成量为1 000÷106≈9.4 kmol/t(211 m3/t)；

流化床单位时间内CO2生产量211×25=5 275 m3/h。

改造前CO2平均浓度约为86%，单位时间炉气量约为5 275÷86%=6 133 m3/h。

主布袋改热碱液塔后减少压缩空气喷吹量60 m3/h；单位时间炉气量约为6 073 m3/h。

CO2浓度理论可提高至：5 275÷6073 ≈86.9%。

改造前后相关工艺数据如表1。

表1 流化床除尘系统改造前后工艺数据

3.2 经济效益分析

1)节省主布袋气除尘器每年消耗检修材料费用：

①更换布袋432条，每条布袋价格270元；更换电磁阀36个，每个150元。

(270×432+150×36)×10-4=12.2万元。

②年节省主布袋绞龙及碱尘阀电费，按功率8.5 kW、全年运行330天，4台370 W振动电机忽略不计。

0.46×8.5×24×330×10-4=3.1万元。

2)减少落地碱效益

产生落地碱按3个月因洗炉停车一次，一次除尘器内部产生落地碱5 t，落地碱与成品差价500元计算年效益。

500×4×5×10-4=1万元

3)新增设备折旧

年折旧费用：109×(1-5%)÷14=7.4万元。

4)项目效益

该项目年可创效：12.2+3.1+1-7.4=8.9万元。

4 总 结

由表1可以看出，对流化床除尘系统进行改造后，并未对流化床煅烧的作业能力产生影响。而流化床CO2浓度实际提高值超出了理论的计算值。说明：原主布袋系统影响炉气浓度的因素不仅是喷吹的压缩空气。由于布袋除尘器难以实现绝对密封，在真空作业下，炉气系统吸入大量空气，是改造之前被忽略的影响炉气浓度的重要因素。通过改用碱液塔，有效解决了漏风的问题，使得炉气浓度得到大幅提升。

热碱液塔喷淋产生的热碱液，进入现有配碱系统。虽然碱液浓度与配碱液浓度要求(大于60 tt)相差较大，由于产生流量较小，并不会对现有配碱系统的稳定运行产生影响。

实现轻灰流化床出气系统湿法除尘后，解决了轻灰流化床主布袋除尘器布袋、电磁阀消耗量大、故障率高，检修难度大、时间长等问题，改善了除尘效果，降低了回收系统负荷，同时减少了进入炉气的压缩空气量，提高了炉气CO2浓度，更实现了落地碱的回收。在优化了工艺生产的同时，也能产生一定的经济效益，取得了良好的效果。

TQ114.161

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1005-8370(2016)06-41-02

2016-10-17

龚焕龙(1988—)，毕业于河北联合大学，矿物加工工程专业。唐山三友化工股份有限公司重灰车间工艺技术员。