輕灰煅燒爐冷凝水系統(tǒng)改進(jìn)

馬樂騁，范丹桂，田金彪

(山東海化股份有限公司純堿廠，山東濰坊 262737)

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輕灰煅燒爐冷凝水系統(tǒng)改進(jìn)

馬樂騁，范丹桂，田金彪

(山東海化股份有限公司純堿廠，山東濰坊 262737)

對(duì)輕灰煅燒爐冷凝水系統(tǒng)進(jìn)行改造，增大冷凝水排出流通截面可以提高煅燒爐換熱效果，達(dá)到提高煅燒爐能力和穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。

輕灰煅燒爐；汽軸；冷凝水；流通面積

煅燒爐是目前我國化工行業(yè)應(yīng)用最為廣泛的烘干設(shè)備，在純堿行業(yè)中主要用來對(duì)重質(zhì)純堿進(jìn)行煅燒，是純堿生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備之一，它性能優(yōu)劣和能力大小，對(duì)純堿產(chǎn)量及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，起著舉足輕重的作用。目前我廠的輕灰煅燒爐規(guī)格主要有φ3000×30000 和φ3600×30000兩種。

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

山東海化純堿廠新老線目前生產(chǎn)輕灰的煅燒爐共十三臺(tái)(規(guī)格φ3000×30000 9臺(tái)，φ3600×30000 4臺(tái))，正常生產(chǎn)時(shí)十三臺(tái)輕灰煅燒爐全開無備用煅燒爐，因此當(dāng)一臺(tái)輕灰煅燒爐出現(xiàn)故障時(shí)，對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷影響較大。因此從穩(wěn)定生產(chǎn)角度看，提高單臺(tái)輕灰煅燒爐的生產(chǎn)能力是穩(wěn)定新老線煅燒工況的一個(gè)較好途徑。經(jīng)調(diào)研了解到對(duì)輕灰煅燒爐凝水系統(tǒng)進(jìn)行改造，增大冷凝水排出流通截面可以提高煅燒爐換熱能力，達(dá)到提高煅燒爐產(chǎn)量的目的。改造完成后可緩解海化純堿廠新老線煅燒輕灰無備用爐的被動(dòng)局面，促進(jìn)生產(chǎn)穩(wěn)定。一旦出現(xiàn)檢修時(shí)不至于因煅燒爐能力受限引起較大的生產(chǎn)波動(dòng)。該項(xiàng)目由設(shè)備制造廠家負(fù)責(zé)進(jìn)行設(shè)備的制造和現(xiàn)場(chǎng)的改造，有利于項(xiàng)目的實(shí)施。

2 煅燒爐冷凝水系統(tǒng)改造方案

2.1 汽軸的改進(jìn)

汽軸疏水外套筒通徑加大。進(jìn)汽中心套筒內(nèi)徑保持φ219不變，回水外套筒內(nèi)徑由φ350增加到φ428，流通截面積顯著增加。小端密封面一側(cè)結(jié)構(gòu)型式由原錐管式改為雙套式，出料一側(cè)三葉螺旋壁厚由δ=6增加到δ=10。汽軸整體強(qiáng)度及剛度增加。改進(jìn)后汽軸見圖1。

圖1 改進(jìn)后的汽軸簡(jiǎn)圖

2.2 旋轉(zhuǎn)接頭改進(jìn)

旋轉(zhuǎn)接頭的進(jìn)汽管由原兩支DN150改為DN200單管路對(duì)接(與進(jìn)爐蒸汽管等徑，實(shí)際進(jìn)汽通徑并未增加)，出水管由原兩支DN150改為DN250單管路對(duì)接(與出水管等徑)，出水管流通截面積增加，同時(shí)出水管開口位置更低利于凝水快速排出；旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)汽中心套筒內(nèi)徑保持φ219不變，回水外套筒內(nèi)徑由φ350增加到φ428與汽軸保持一致，流通截面積增加；粉墨冶金塊軸承改為銅材質(zhì)大小襯套，并將旋轉(zhuǎn)接頭心軸加長(zhǎng)50 mm方便打表找正。汽軸做與旋轉(zhuǎn)接頭尺寸配套改進(jìn)，大止口法蘭因汽軸直徑加大做相應(yīng)改進(jìn)。旋轉(zhuǎn)接頭改進(jìn)前后見圖2。

改進(jìn)前

改進(jìn)后圖2 改進(jìn)前后的旋轉(zhuǎn)接頭

3 改造項(xiàng)目實(shí)施情況

2015年1月到10月海化純堿廠投資140萬元對(duì)老線煅燒車間1#、6#輕灰煅燒爐汽軸進(jìn)行改造，經(jīng)過1年的試運(yùn)行，煅燒爐運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量明顯增加，真正達(dá)到了輕灰煅燒爐能力提升的目的。2016年投資432萬元對(duì)海化純堿廠老線2#、3#輕灰煅燒爐、新線2#、3#、4#輕灰煅燒爐汽軸進(jìn)行改造，現(xiàn)在老線2#輕灰煅燒爐已改造完成，運(yùn)行平穩(wěn)，其他需要改造的輕灰煅燒爐將相繼進(jìn)行改造。

4 改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的功能及效果

通過對(duì)海化純堿廠老線煅燒車間1#輕灰煅燒爐改造情況進(jìn)行查定，改造后效果十分明顯，1#輕灰煅燒爐能力提升14%左右，更好地協(xié)調(diào)煅燒爐之間的生產(chǎn)，使輕灰煅燒爐得到均衡使用，可減少輕灰煅燒爐超負(fù)荷運(yùn)行情況，降低設(shè)備的故障率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，使各輕灰煅燒爐的能力得到充分地發(fā)揮。

海化純堿廠1#輕灰煅燒爐查定自2015年1月18日8:00開始至1月21日8:00結(jié)束。主要對(duì)1#輕灰煅燒爐連續(xù)72 h投料運(yùn)行時(shí)的產(chǎn)能數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4.1 查定方法

對(duì)1#爐重堿皮帶秤進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定，標(biāo)定準(zhǔn)確后按照皮帶秤累計(jì)數(shù)量計(jì)算每天的生產(chǎn)能力。

折算公式：煅燒爐生產(chǎn)能力=入爐重堿量×重堿燒成率(51%)

4.2 查定情況

表1 煅燒爐產(chǎn)量

表2 煅燒爐噸產(chǎn)汽耗和主機(jī)電流

1#輕灰煅燒爐總產(chǎn)出輕灰：0.51×(92 626-88 589)=2 058.87 t

平均每小時(shí)產(chǎn)能：28.6 t

1#輕灰煅燒爐在出堿溫度符合IS09000體系相關(guān)文件要求的情況下，穩(wěn)定運(yùn)行72 h并超出設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，日產(chǎn)686 t，超出原設(shè)計(jì)能力14%。煅燒爐在能力增加的情況下，主機(jī)電流未明顯增加，純堿噸產(chǎn)汽耗明顯降低。

5 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估

單臺(tái)煅燒爐汽軸制作和改造費(fèi)用70萬元左右，改造之前，單臺(tái)煅燒爐最大設(shè)計(jì)產(chǎn)量為600 t/天，改造后，單臺(tái)煅燒爐最大產(chǎn)量增加為660～690 t/天，提高單臺(tái)煅燒爐能力10%～15%左右 。

煅燒爐改造后出堿能力按照日產(chǎn)最低660 t計(jì)算，純堿利潤每噸100元計(jì)算，運(yùn)行時(shí)間按300天計(jì)算，一臺(tái)煅燒爐可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益最少為60×300×100=180萬元，減去輕灰煅燒爐備件及改造費(fèi)用70萬元，第一年利潤為180-70=110萬元，以后每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為180萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

通過改造后煅燒爐產(chǎn)量的數(shù)據(jù)可以看出，這次輕灰煅燒爐汽軸改造非常成功，在蒸汽未增加的情況下，輕灰煅燒爐能力提升14%，本次改造實(shí)現(xiàn)了節(jié)能高效的目標(biāo)，為國內(nèi)煅燒爐類似改造積累了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 潘鴻恩，孫錫吾.純堿生產(chǎn)設(shè)備檢修與防腐[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1991

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010

TQ114.16

B

1005-8370(2016)05-34-03

2016-05-09

馬樂騁(1984—)，2007年6月畢業(yè)于山東科技大學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。山東海化股份有限公司純堿廠設(shè)備管理部設(shè)備員，工程師。