云浮某化工廠四萬噸硫酸車間排渣系統的改造

溫繼飛

(云浮市技工學校,廣東云浮 527300)

云浮某化工廠四萬噸硫酸車間排渣系統的改造

溫繼飛

(云浮市技工學校,廣東云浮 527300)

本文介紹了云浮某化工廠四萬噸硫酸車間排渣系統所遇到的問題進行了分析和解決,并對舊的排渣系統進行改造, 排渣系統得到初步改善, 勞動強度大大減小,安裝維護及使用效果明顯,環境得到很好的改善。

水力排渣 干法排渣

1 引言

(1)四萬噸硫酸車間排渣系統一直使用水力排渣、即用沖渣水及出脫吸塔污水經過沉淀及中和后,用污水泵打往沸騰爐出渣口沖渣,形成一個循環利用的系統,此循環水質較差,PH值范圍比較大,約在6～9之間,成份復雜,富含CaSO4、FeS2、S2、Fe2O3、Fe3O4、FeS等,其中CaSO4形成結晶水狀態,在沖渣管中形成致密結垢,經常造成管道堵塞,造成排渣困難,維修周期很長,沸騰爐及整個排渣系統環境衛生惡化,常使用及維修水泵,能耗及維修強度都比較大,因而有必要經過改造進一步解決這些問題。

表1

表2

(2)此項目在擴產改造中已立項,鑒于舊排渣系統(水力排渣)對環境的污染及本身的系統性能惡化,在2004年以前所使用的沖渣管全部為普通Φ200鋼管,CaSO4.10H2O結晶體在管道中沉積固化,逐步堵塞管道,使沖渣水量過小,不得不接自來水沖渣,造成自來水嚴重消耗,且管道沉積失效后維修強度很大,維修繁復,維修周期幾乎3個月一次,勞動強度過大,車間在2004年6月對沖渣管道進行改造,廢棄普通鋼管,改用聚丙烯管進行沖渣,排渣系統得到初步改善,但聚丙烯管價格昂貴,且在日曬雨淋環境下,易老化破裂,材料消耗嚴重,天車從渣池從水中撈出,為糊狀物體,要經過一段時間的晾干,造成渣場污水橫流,對周邊環境影響較大。

2 現狀分析

(1)舊排渣系統(水力排渣)的工作原理如圖1。

水力排渣系統是使用沖渣循環水來完成運輸渣的任務。污水泵房的兩臺沖渣泵通過Φ200的鋼管送水到沸騰爐底,爐底溢流口溢出的燒渣落入較高流速的水流中,隨水流沖入Φ350的鑄鐵沖渣管,最后到達中和沉淀池燒渣和分離。濕渣經污水天車抓去,廢水經過加石灰等初步處理一部分流回大池,一部分水經過三級沉淀到達污水池,沖渣泵繼續打水往沸騰爐沖渣,形成一個循環往復系統。由于八萬噸污水池用立式泵打水往鍋爐底及旋風底沖渣,經過渣渠及Φ300PVC管道流回中和沉淀池,出脫吸塔及電除霧污水中途進入Φ300的PVC管道隨同渣水流入中和沉淀池,渣水混合物經加石灰中和統一處理。

(2)水力排渣系統的特點:主要是管道結垢問題,由于沖渣循環水水質不好,沖渣泵送水鋼管內部結垢,這種致密結垢隨時間延長逐步加劇,呈年輪狀逐步堵塞管道,使沖渣泵送水能力越來越小,致使出沸騰爐底鑄鐵沖渣管水量變小,流速不夠,水渣逐步沉積甚至堵塞,造成渣水橫流的場面,整個排渣系統因水質結垢問題導致惡性循環。工人勞動強度很大,要時常維修沖渣泵及管道。Φ200的送水鋼管經過結垢失效需拆下來維護,沸騰爐不得不排干渣,造成沸騰爐操作環境很差。且管道維護是一個很煩瑣的過程,需用割炬割成一段一段的,然后逐段清理內部結垢,最后把各段重新焊接,恢復成一條管道,維修周期長,材料消耗嚴重,出旋風底的沖渣渠也是因為水結垢致使水量變小,流速低,渣水堵塞管道。為維持它的沖渣性能,在水量不夠的情況下,不得不加自來水沖渣,造成自來水消耗嚴重。

2005年我們嘗試用Φ100的聚丙烯管道代替送水管道,結垢易清除,系統性能有所好轉,但聚丙烯管價格昂貴,且在日曬雨淋環境下易老化破裂,材料消耗嚴重。

圖1 水力排渣系統工藝流程圖

圖2 干法排渣系統工藝流程圖

3 活動目標

小組成員經過分析討論,初步決定,排渣系統改造與擴產改造同步進行,通過機械傳動方式排渣,加裝冷卻排渣滾筒。1＃2＃排渣運輸皮帶,從環境意識、維修及操作方便、結構緊湊、使用效果、水電消耗及材料消耗方面綜合考慮,穩定此系統的性能及使用情況,在保護環境的基礎上,使此排渣系統的材料備件消耗控制在最小范圍內,使此系統的綜合性能得到有效驗證和改善。

4 要因確認

本小組成員經過認真分析,對舊排渣系統圖中的終端因素做出如下分析確認（表1）。

5 制定對策

針對以上主要原因,我們制定了對策,如表2所示。

6 實施對策

根據對策,我們實施了改造內容,簡圖如圖2。

沸騰爐灰渣直接落入冷卻排渣滾筒,經過滾筒表面冷卻水冷卻,初步降溫的灰渣經過排渣滾筒內螺旋葉片傳送至尾部增濕器,進一步降溫及增濕。廢熱灰渣及后段旋風灰渣同樣落入滾筒,經過冷卻滾筒傳送及冷卻,最后經過降溫及增濕的灰渣有、通過增濕器后段的1＃2＃耐熱排渣皮帶運送到干渣池,出脫吸塔污水及電霧污水流至中和沉淀池進行中和沉淀:一部分經過中和沉淀水通過冷卻水泵送到冷卻滾筒,給冷卻滾筒降溫,大部分經過中和沉淀的污水流回大池。在原中和沉淀池用水泥墻隔開,一分為二作為干渣池,干渣通過2＃排渣皮帶落入干渣池。由于天車直接抓入堆場,中和沉淀池污水經過冷卻水泵打往冷卻排渣滾筒。

7 效果檢查

在各項擴產改造工作完成后,我們小組成員進行了效果檢查,結果如下:

(1)此新干法排渣系統運行良好,使用效果明顯,很好地保證了灰渣的及時輸送,達到了改造的期目標,此系統設備便于操作及調節,結構比較緊湊。

(2)環境保護作用較強,由于此新干法排渣系統運行可靠,已經基本不用事故排渣,給沸騰爐工段的操作環境帶來好的改變,堆渣場環境變好,不再有污水橫流的現象。

(3)水、電消耗及材料消耗較少,對比如下:

材料配件消耗較大,兩臺沖渣泵總功率為90kw,水力排渣系統1～10月份共消耗自來水42611m3,干法排渣系統:冷卻滾筒11kw,1＃2＃排渣皮帶功率分別為5.5kw,冷卻水泵功率為7.5kw,總功率為29.5kw,基本不用自來水,材料配件消耗較少。

(4)勞動強度減小:水力排渣系統每三個月就要清理一次管道,且沖渣泵故障頻繁,維修強度大,干法排渣系統設備運行穩定可靠,維修強度小。

8 活動成效

(1)經濟效益:減少了材料配件消耗及水電消耗,為車間節約成本。

(2)社會效益:勞動強度大大減小,安裝維護及使用效果明顯,環境得到很好的改善。

[1]鄒安麗,張懷安,主編.《化工機器與設備》.化學工業出版社,1991年出版.

[2]樓宇新,主編.《化工機械安裝修理》.化學工業出版社,1996年出版.