煅烧车间凉碱系统除尘改造

孙卿卿

(连云港碱业有限公司，江苏连云港 222042)

煅烧车间凉碱系统除尘改造

孙卿卿

(连云港碱业有限公司，江苏连云港 222042)

由于轻灰凉碱机、凉碱炉等设备的老化和出力率降低造成成品碱温度一直处于规定出碱温度的高限，不仅对车间的凉碱设备增加了出现故障的频率，而且对重灰凉碱设备粉体流的运行也有一定影响，易造成其加热板损坏。为此，通过现有的管线改造和增加凉碱系统设备、运输刮板的出气装置，达到转移设备内部热量和降低碱尘的目的。

纯碱；煅烧；凉碱；除尘系统；改造

1 轻重灰凉碱系统工艺流程

1.1 轻灰凉碱流程

含有游离水的重碱经过轻灰煅烧炉的高温煅烧处理(温度一般控制在185 ℃左右)后成为轻灰成品，经过轻灰碱筛筛选送至两条轻灰分配刮板后，进入轻灰凉碱炉和凉碱机进行冷却，冷却后的轻灰(一般温度控制在100 ℃以下)被输送到轻灰成品刮板运输机，然后到成品轻灰皮带。

1.2 重灰凉碱流程

1.2.1 重灰凉碱炉流程

作为另外一个纯碱品种的重灰，在通过重灰炉后(温度一般控制在160 ℃左右)，经过一楼的运输刮板、吊斗，送至两台重灰碱筛筛选除杂，再由筛下绞笼送至分配刮板，进料至凉碱炉。鼓风机从凉碱炉底部气室吹入，经过空气过滤器过滤的洁净空气产生一定的压力，使凉碱炉内积碱在一定高度内成悬浮状态，形成流化与炉内冷却排管充分接触进行冷却， 冷却后纯碱由星形下料器输送到重灰成品刮板运输机，然后到成品重灰皮带。

1.2.2 重灰粉体流凉碱机流程

从重灰碱筛筛下绞笼输送来的高温重灰(温度160 ℃左右)，经重灰斗提机进入重灰粉体流凉碱机。重灰在粉体流凉碱机内被循环冷却水间接冷却后，经出粉体流出料口下方的螺旋输送机送入成品埋刮板输送机，再经成品重灰皮带送往成品车间。其中，凉碱设备所用冷却介质循环水是凉碱循环水槽内循环水，由循环水泵送入粉体流凉碱机内(轻重灰凉碱炉冷却排管内的冷却介质也是来自凉碱循环水槽)，和高温重灰间接换热后回流到冷却水塔，再经过冷却风机与大气接触换热，最后流入循环水槽循环使用。循环水槽补充水为脱盐水。

1.3 轻重灰含尘尾气处理介绍

正常运行时，轻重灰凉碱炉和重灰粉体流凉碱机的含尘尾气首先进入湍球塔和碱液逆流接触进行洗涤，随后通过气液分离器将尾气中气、液分离出来，其中尾气最终由引风机引出排空，而湍球塔和气液分离器分离下来的液体最终回流至除尘碱液槽。除尘碱液槽内的除尘碱液通过除尘碱液泵送至湍球塔再次用作洗涤液，如果除尘碱液浓度变高，则作为重灰化合水送至重灰洗水槽。

2 主要设备结构及性能简述

2.1 轻灰凉碱机

该设备由壳体、双螺旋轴、叶片(内有循环水道)及传动装置等部件构成。生产能力为30 t/h，换热面积59.5 m2。双螺旋轴为空心轴，循环冷却水进入轴内与纯碱间接换热，纯碱被充分冷却。

2.2 轻重灰沸腾凉碱炉

该炉为筒体结构，钢制的组合件。总高8.8 m，炉上段直径4.0 m，为气尘分离段；炉下段直径为3.2 m，为冷却段，内设六组冷却排管，总换热面积为160.2 m2。炉体中部有进料口，用螺旋运输机进料，进料能力为28 t/h，下部有出料口，用星形卸料器出料，底部设有气体分布板，距炉底端1.5 m，分布板上面设“S”型搅耙，由炉底端电机以齿轮传动方式带动搅耙转动。分布板下为气室。炉体由二楼、三楼楼板支撑。

2.3 重灰粉体流凉碱机

由进料仓、传热板组、振动下料器、料位控制系统等组成。

重灰物料经进料仓均匀的分布到传热板组的板片间，缓慢通过传热板的间隙时，重灰被冷却，循环冷却水与重灰流向呈逆流状态，已达到最大的冷却效果；控制振动下料器来控制料仓料位。

2.4 湍球塔

本塔为钢制筒体装置，直径1 m，高5.48 m，内设二层φ38聚丙烯空心球，每层净高0.25 m，上部有除沫器，工作时，空心球在负压下产生湍动，增加对流的气液接触面积和时间，达到较好的洗涤效果。

3 改造前现状

目前，轻、重灰凉碱系统尾气处理效果较差，导致碱尘飞扬，现场环境污染严重。同时也由于原出气装置存在的缺陷，一些主体设备冷却能力不足，影响生产稳定：

1)轻灰三台凉碱机无出气处理装置，纯碱物料与冷却的楔形叶片接触进行冷热交换时，导致楔形叶片产生水汽结疤, 难以实现物料充分接触，降低换热效果，处理能力也大大降低。

2)重灰粉体流出气管线平行并入重灰凉碱炉尾气管线进入重灰湍球塔，尾气处理效果不佳，且管线细长导致出气不畅，经常堵塞影响粉体流的换热效果。

3)成品布袋除尘器吸潮结疤，使用周期短，且堵塞管线，加大阻力，系统难以维持长期稳定运行，造成煅烧厂房二楼环境卫生很差。

4)重灰碱筛无出气处理，造成重灰破碎机碱尘泄漏量大，污染环境卫生。

在生产过程中，因系统存在上述不足导致冷却能力差，出碱温度达90～100 ℃，有时超过100 ℃，造成成品包装困难，并对产品质量也会造成一定的影响。

4 原因分析

造成此现象的主要原因有：

1)凉碱系统没有设计出气装置。

2)新增重灰“粉体流”出气引风量太小，达不到使用要求。

3)各个下料溜管的角度也存在易堆料的问题。

4)三台凉碱机进料现使用插板调节，难以控制量的大小，极其容易结疤。

5 改造方案

5.1 增加凉碱运输系统出气装置

将轻重灰碱筛、轻重灰刮板、轻灰凉碱机、重灰粉体流、成品布袋除尘器出气串接，通过楼顶新增一台引风机将尾气引入洗涤塔，含碱尘气体利用除尘碱液或补充废淡液进行喷淋洗涤，洗涤后排空，而洗涤液一部分经过溢流进入重灰洗水桶或除尘碱液桶供重灰化合用水，另一部分也可送往配碱槽供化碱使用。新增的一台引风机的流量一般控制在15 387～22 090 m3/h，设计转速1 450 r/min,额定功率30 kW，2级电机。所有的进气管线均为φ325钢卷制管。

5.2 新增加一处喘流装置

考虑到改造投用后的管线会产生结疤，导致管线堵塞，所以在此次改造中又新增加一喘流装置，其根本目的是将含尘气体充分洗涤。如图1所示，该喘流装置直径325 mm，高800 mm，进气入口设置一处90°弯头，改变尾气入塔方向，使含尘气体得到充分洗涤；出口设计在距喘流装置底部60 mm处的另一侧入塔，洗涤后的液体溢流入塔，同时也保证除过尘的尾气入塔管线通畅。

图1 喘流装置

5.3 调节下料管的角度

安排班组有计划地彻底清理各个下料溜管的碱疤，找出易堆积物料的位置，通过检修手段，使用调整角度等方法，使之减少或者不发生积料的情况。

5.4 计划安装翻板下料阀

计划在三台凉碱机进料口加设带变频器的翻板下料阀，一方面下料量可以自动调节，一方面起到气封的作用(目前此项技改正在申报)。

图2 改造后工艺流程图

6 效果评价

通过对凉碱除尘系统改造后的运行状况来看，取得了较好的效果。凉碱设备、运碱设备内部的热量得到的有效的转移，减少各个下料溜管、换热介体表面的结疤，增加三台凉碱机的出力率，降低了去成品车间的出碱温度，保证了运碱设备(轻重灰运碱刮板、成品皮带机)的稳定运行。

重灰凉碱设备粉体流的使用周期得以延长，由原来的每月一次清理，改为目前的一季度清理一次。除尘管线加设了喷淋后，使得岗位的清理更为便利、简单，大大的降低了岗位的工作量，同时也改善了现场环境。

TQ114.16

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1005-8370(2017)02-34-03

2016-12-19

孙卿卿(1984—)，工程师，任职于连云港碱业有限公司质检中心。