煅烧运碱系统湿法除尘改造

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(江苏井神盐化股份有限公司淮安碱厂，江苏 淮安 223200)

煅烧运碱系统湿法除尘改造

陈岩，孟磊

(江苏井神盐化股份有限公司淮安碱厂，江苏 淮安 223200)

在煅烧运碱系统除尘管线增加湿法喷淋，针对除尘管线倒“U”形弯头、回水管线及喷淋装置进行了特别改造，有效解决了管线积碱及“干、湿交界处”容易结疤堵塞的问题。

煅烧；重灰；除尘管线；湿法除尘；喷淋装置；结疤

轻质纯碱生产过程中，如运碱系统含有的炉气(水汽、氨、二氧化碳)不能及时被消除，则轻质纯碱可能与水汽、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，其反应方程式如下：

Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3

生成的碳酸氢钠在系统运行过程中与轻质纯碱、水汽发生反应生成白色的倍半碳酸钠，由于其黏度较高，极易生成碱球，从而可能导致轻质纯碱总碱量合格率下降，同时运碱设备溜管容易堵塞，引起生产系统波动，其反应方程式如下：

Na2CO3+NaHCO3+2H2O→Na2CO3·

NaHCO3·2H2O

同样轻重质纯碱在运碱系统运输过程中会冷却降温，由煅烧炉内带出的热汽如不能及时被除去，则热汽容易冷却产生水滴，导致运碱设备或冷却设备结疤、溜管堵塞、产品质量不合格、生产系统波动。

淮安碱厂煅烧车间于2012年年初投用一套干法除尘系统，并在引风机进口处增加了一套除尘洗涤塔，自投用以来，由于碱尘量大，除尘管线每天都会出现堵塞，系统正压影响现场环境，员工清理工作量较大，产品质量容易出现波动，同时增加了运转费用及运碱系统溜管堵塞引起的生产波动频次。

因此车间于2014年通过对除尘系统管线加装喷淋溶解管线内积碱，并将溶解的洗涤液作为重灰化合水进行综合利用，有效地解决管线堵塞造成的一系列问题，同时对除尘管线及喷淋处进行了特别改造，有效解决了管线“干、湿交界处”容易结疤堵塞的问题。该湿法除尘系统相比于布袋除尘、湍球塔湿法除尘系统具有成本低、无需检修、无需清理等优点。本文主要对除尘管线、喷淋装置及回水系统进行了描述，并对改造前后轻质纯碱合格率、员工劳动强度、现场环境、环保达标情况等进行了对比。

1 工艺流程

1.1 运碱系统工艺流程

煅烧车间运碱分为轻灰凉碱系统和重灰凉碱系统，主要作用是将由轻重灰煅烧炉出来的合格的轻质纯碱、重质纯碱温度降至合适的包装温度并输送至仓储车间包装、存储。

由图1可以看出轻灰凉碱系统工艺流程，由煅烧炉出来的合格的轻质纯碱，通过入料斗提机送至轻灰转筛进行筛分，筛分合格的轻质纯碱通过轻灰入料刮板机分配至轻灰凉碱机进行降温冷却，冷却后的轻灰通过轻灰成品刮板机输送到仓储车间。

图1 轻灰凉碱系统工艺流程图

由图2可以看出重灰凉碱系统工艺流程，利用振动筛与粉体流，对从重灰煅烧炉煅烧出的合格的重质纯碱进行粒度筛分选择、冷却降温，冷却后的重灰纯碱通过重灰出料斗提机和重灰成品刮板机输送到重灰大皮带送至仓储车间。

图2 重灰凉碱系统工艺流程图

1.2 改造前干法除尘工艺流程

为了减少运碱系统正压现象，抽除运碱系统内热汽，保证产品质量及系统稳定运行，车间于2012年年初投用了一套干法除尘系统。图3为干法除尘系统工艺流程图，除尘引风机提供负压，运碱系统主要设备——粉体流、重灰皮带、轻灰碱筛、轻灰刮板，通过各自除尘管与除尘总管相连，抽离设备内的碱尘与水汽。除尘洗涤塔对含尘气体进行洗涤，洗涤后气体直接排空。干法除尘在使用过程中，逐渐暴露出一部分问题，主要表现在各设备除尘管与除尘总管相连弯管处经常出现碱尘堵塞、除尘总管碱尘由于碱尘堆积经常出现管道堵塞、除尘洗涤塔碱尘结疤出现偏流除尘不完全，含尘气体外排，因此员工每天都须清理除尘管道，工作量非常大且破坏现场环境。

图3 干法除尘系统工艺流程图

1.3 改造后湿法除尘工艺流程

通过总结干法除尘系统应用过程中出现的问题，车间于2014年通过对除尘系统管线做出有针对性的改造。如图4所示，对除尘系统管线加装喷淋溶解管线内积碱，设备内的粉尘由上下直管通过倒“U”形管线经过重灰洗涤液喷淋溶解后，产生的热汽通过除尘引风机排空；溶解碱尘后的洗涤液通过回水管线回流到一楼重灰洗涤液储罐，最终通过洗涤液泵送到高位槽作为水合机的化合水使用。

图4 湿法除尘工艺流程图

2 湿法除尘管线的改造

2.1 除尘管线倒“U”形弯头改造

湿法除尘投用初期，倒“U”形管线如图5所示。在使用过程中，发现倒“U”形管线顶部横管处容易碱尘堆积，堵塞管道。为了防止碱尘在除尘管线内积碱，从设备内出来的管线必须上下竖直放置，同时倒“U”形管线弯头处进行了处理，缩短了“U”形弯头处的长度，避免进入喷淋前管线内积碱情况的发生，如图6所示。

图5 改造前除尘管线倒“U”形弯头

图6 改造后除尘管线倒“U”形弯头

2.2 除尘管线喷淋装置的改造

作者通过一种对除尘管线喷淋装置改造的方法[1]，使得从倒“U”形管线来的碱尘完全充分与洗涤液接触溶解，且确保洗涤液无法直接接触到倒“U”形除尘管线内壁，从而消除了除尘管线内部产生“干、湿交界处”，避免了除尘管线内部“干、湿交界处”结疤堵塞管线的情况发生。

2.3 回水管线的改造

从图7中可以看出经过喷淋装置洗涤后的热汽和洗涤液全部进入除尘总管，热汽通过引风机出口排空，洗涤液通过回水管线进入到重灰洗涤液储罐。为了防止管线堵塞造成生产事故的发生，在除尘总管与回水管线之间加了插入除尘总管不同高度的溢流管线进入回水管，同时在除尘总管和回水管线上分别增加了水封装置。

图7 回水管线流程图

3 除尘管线改造后使用效果

3.1 产品质量得到提升

经过改造后，轻灰总碱量(≥99.2%)合格率得以提升。从表1可以看出， 运碱系统未增加除尘前，轻灰总碱量合格率不到90%，增加干法除尘后轻灰总碱量合格率明显得以提升，2013年轻灰总碱量合格率达到96.3%，经过对除尘管线进行湿法除尘改造后，2015年轻灰总碱量合格率达到98.78%，合格率比干法除尘提升了2.48%。

表1 轻灰总碱量合格率

3.2 除尘效率高

湿法除尘改造前，仅仅通过除尘洗涤塔洗涤后的排空尾气中除含有部分水雾外，时常还含有一定的碱尘，数据如图8所示，经过湿法除尘改造后，尾气中不含有任何碱尘。

图8 干粉除尘风机出口含尘量数据

3.3 除尘管线通畅

湿法除尘改造后，解决了干法除尘管线内部积碱的问题，尤其是对喷淋装置改造后，解决了管线“干、湿交界处”容易结疤堵塞管道的问题。较好的实现了长周期无需清理连续稳定运行。

4 结 论

通过近两年的应用发现，该套装置彻底解决了除尘管线内部“干、湿交界处”结疤堵塞的问题。认为该套湿法除尘系统所选用的倒“U”形管线、喷淋装置、回水管线及整体思路具有一定的推广价值。

[1] 一种防止粉尘在除尘管线干、湿交界处结疤堵塞的喷淋装置：中国，201620425888.8[P]

TQ114.161

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1005-8370(2017)05-28-03

2017-08-22