自身返碱蒸汽煅烧炉加热系统改造

何承军，秦文彪，曹海燕

(青海盐湖镁业有限公司纯碱厂，青海格尔木 816000)

自身返碱蒸汽煅烧炉加热系统改造

何承军，秦文彪，曹海燕

(青海盐湖镁业有限公司纯碱厂，青海格尔木 816000)

轻灰煅烧炉是纯碱生产行业中主要的耗能设备之一，其生产原理是用中压2.5 MPa蒸汽作为热源，通过间接换热的方式，将碳化生产的NaHCO3通过煅烧，分解为纯碱产品Na2CO3及CO2和水。提高煅烧炉的单台设备生产能力，改善工艺控制指标可有效的节能降耗，提高产值。

自身返碱蒸汽煅烧炉；加热系统；换热面积；间接换热；改造

轻灰煅烧炉是纯碱生产行业中主要的耗能设备之一，有效的提高单台煅烧炉的生产能力，改善操作控制指标可达到节能降耗、提高生产单位产品产值的目的。盐湖镁业纯碱厂在现有设备的基础上对煅烧炉进行了相应的改造，改造后煅烧能力得到了极大的提高，现就相关改造情况论述如下：

1 改造前设备情况及运行相关数据

青海盐湖镁业有限公司纯碱项目于2014年竣工。轻灰工序6台φ3000×30000自身返碱蒸汽煅烧炉均由成都天保公司制造。纯碱项目经过近一年的投料试运行，轻灰煅烧炉实际生产能力在550 t/d左右。

轻灰煅烧炉主要参数：

规格 φ3000×30000

换热面积 3 800 m2

设计压力 3.53 MPa(管程)

工作压力 3.2 MPa(管程)

设计温度 290 ℃(管程)

工作温度 280 ℃(管程)

主电机 280 kW(高原型)

2 改造内容

2.1 改变加热管连接方式

更换制约疏水的弯头，更换内圈加热管，使各加热管连接方式为一一对应，减小炉内疏水阻力，提高换热效率，有利于提高炉头出气温度，加大单炉负荷(见图1)。

2.2 加高后挡灰圈

后挡灰圈加高50～100 mm，现在是φ1100，保证存灰量。

2.3 设备改造部分

2.3.1 新制件

1)炉体部分：新制炉头管架2、炉中管架2、挡灰圈2各1件；新制管架板256件。

图1 加热管改造示意图

2)加热管部分：新制作42根内排加热管(整根发运到现场)、弯头5+套管组件、弯头6+套管组件、弯头7、补强圈1、固定板4各42件；新制堵板124件、堵板24件。

2.3.2 去除件

1)炉体部分：留适当余量割原炉头管架、炉中管架、挡灰圈、管架板。

2)加热管部分：原加热系统炉头端，割下弯头2(28件)、弯头3(42件)、弯头4(42件)及过渡节(42件)。原加热系统炉尾端，留适当余量割下弯头1(24件)、加热管5(4件)、固定板3(28件)。

2.3.3 加热管部分现场改造

1)组对、焊接弯头5与加热管3；弯头5、套管1与加热管2。焊后对接接头进行100%RT，按JB4730Ⅱ级合格；弯头5、套管1与加热管2接头进行100%PT，按JB4730Ⅰ级合格。

2)组对、焊接弯头1与堵板1，共24件；组对、焊接加热管5与堵板2，共4件。焊后各接头进行100%PT，按JB4730Ⅰ级合格。

3)组对、焊接炉体部分挡灰圈与挡灰圈2、炉中管架与炉中管架2。

4)组对、焊接炉体部分炉头管架2及管架板2，穿入炉头管架、炉中管架及管架板中的套管4及固定板4。

5)组对、焊接加热管6与弯头7，焊后进行100%RT，按JB4730Ⅱ级合格，共42件。

6)在加热管3上开孔，在弯头7划相贯线并配割。组对焊接弯头7与加热管3、补强圈。焊后进行进行100%PT，按JB4730Ⅰ级合格。

7)组对、焊接弯头6与加热管6、弯头6、套管2与加热管1。焊后弯头6与加热管6接头进行100%RT，按JB4730Ⅱ级合格；弯头6、套管2与加热管1接头进行100%PT，按JB4730Ⅰ级合格。

8)组对、焊接套管4与挡灰圈组件、炉头管架组件、炉中管架组件、管架板组件；组对、焊接卡板与炉头管架组件、炉中管架组件、管架板组件、套管4；组对焊接固定板4与挡灰圈。

9)可根据实际情况调整组对、焊接顺序。

10)按总装工艺对管程进行5.2 MPa水压试验，合格后将水排净，用压缩空气吹干。

3 改造后的成果

改造后比改造前，减小了炉头换热管内疏水阻力，提高了换热效率，同时换热面积提高了150～200 m2，有利于提高炉头出气温度，提高单炉负荷，目前，单炉生产能力由550 t/d提高至650 t/d。

弊端：在单台煅烧炉煅烧能力提高的前提下，出气与下碱设备需与之增加的产能相匹配。

4 改造后的经济效果评价

改造前单炉生产能力550 t/d，6台炉年产110万t，现单炉生产能力提升至650 t/d，可使用5台炉，备用一台，仅电费一项便可节约280×0.32×8 000=71.68万元/年。另外，设备折旧、维护保养、人工操作等费用约10万元/年，共计81.68万元/年。

轻灰煅烧炉是纯碱生产行业中主要的耗能设备之一，提高单台煅烧炉的生产能力有效的提高了设备运行的效率。备用一台煅烧炉，增强了生产稳定性，并节约了生产成本。

TQ114.15

B

1005-8370(2017)01-41-02

2016-10-19

何承军(1971—)，冶金机械专业，本科，工程师，青海盐湖镁业纯碱厂厂长。