淺談提高氧化鋁生產蒸發效率采取的措施

文/王瑾，三門峽義翔鋁業公司蒸發排鹽車間

淺談提高氧化鋁生產蒸發效率采取的措施

文/王瑾，三門峽義翔鋁業公司蒸發排鹽車間

本文以筆者所就職的三門峽義翔鋁業公司為例，結合氧化鋁生產過程中蒸發工序的問題，針對公司一期蒸發器蒸發效率偏低問題，提出原因分析，并對各種分析出來的原因提出了解決措施并付諸實施，最終提高了一期蒸發效率。

氧化鋁生產；蒸發效率；汽水比；閃蒸

氧化鋁生產中，蒸發工序占全系統總能耗的20-25%，而我公司一期蒸發因各種問題，導致蒸發效率較低、汽水比較高。因此，我公司組織人員針對一期蒸發如何提高蒸發效率、降低蒸發汽水比，進行逐一排查，對蒸發器存在的各種問題進行了分析。

1 對蒸發工序進行全面梳理后，主要提出了以下問題

一、管束漏料嚴重，造成冷凝水串堿，蒸汽消耗量增加，汽耗約18t/h，汽水比達到0.3t/t ，比同行業平均0.18 t/t差距較大；二、一、二效循環量不夠問題，主要問題為一、二效循環泵電流不夠，循環管結疤較為嚴重；三、閃蒸效果不好，乏汽利用不充分，分析主要原因是一閃液位無法控制，波動較大；四、強制效乏汽利用不充分，強制效乏汽閥門開度不夠，造成乏汽不能充分利用；五、一期原來酸洗槽較小，酸量不夠，造成酸洗效果不好；六、一期蒸發器設備問題較為嚴重，經常因為設備問題停車，導致蒸發運轉率低的問題；七、布膜器結疤清理問題；八、酸洗撤酸較慢問題。

2 針對蒸發器存在的問題，提出了以下解決措施

2.1 對管束漏料嚴重問題，主要采取措施為在停車檢修期間，打開蒸發器封蓋及人孔，對蒸發器管束進行試漏檢查，經過仔細檢查，共修復一效蒸發器破裂管束共計65根，堵漏破裂列管12根，經過開車檢驗后管束全部恢復正常。

2.2 對循環量不夠問題，主要查出來問題為一、二效循環泵電流不夠及循環管結疤較為嚴重，采取措施為在檢修期間對一、二效循環泵進行檢查，發現葉輪上卡有大的結疤快，影響過料量；另外，更換一效結疤較厚的循環管道，經檢驗開車后，電流全部恢復正常。

2.3 閃蒸效果不好，乏汽利用不充分，分析主要原因是一閃液位無法控制，波動較大，乏汽管震動較大，措施為在檢修時更換閃蒸過料閥門（DN200）一個，主要是控制一閃液位，開車后一閃液位能在可控制范圍內，蒸發器震動情況基本解決，乏汽利用也較為充分。

2.4 強制效乏汽利用不充分，強制效乏汽閥門開度不夠，造成乏汽不能充分利用，因為乏汽閥門已壞，現場手動全部打開，徹底釋放強制效乏汽。

2.5 針對原來酸洗槽較小，酸洗效果不好問題，主要采取措施為更換了兩臺酸洗泵，并根據酸量專門針對一效進行酸洗，提高酸利用率，達到了很好地效果。

2.6 針對一期蒸發器設備問題較為嚴重，導致蒸發運轉率低的問題，主要采取措施為對一期18臺設備進行基礎重整，對每一臺泵進行了再調平，并定期組織對所有設備進行維護保養，保證了設備穩定運行，提高了運轉率。

2.7 在管式降膜蒸發器運行中，布膜器效果的好壞對蒸發器的蒸發效率起到至關重要的作用，在運行中不斷產生的結疤會逐漸堵塞布膜器，因此，在檢修過程中，對各效頂部封蓋打開，對各效布膜器進行仔細的檢查，對有結疤的進行清理，確保了布膜器的均勻性，同時也提高了蒸發效率。

2.8 針對閃蒸系統撤酸較慢問題，分析原因為每次酸洗完，需要撤出所有廢酸，但每次撤酸時間較長，相當于延長了酸洗時間，降低了蒸發器效率，由于三級閃蒸撤酸主要靠自壓，由于壓差小，所以撤酸時間較長，管道改造圖略。

在上述工藝流程上，增加一根卸酸管道，直接進回酸泵，由回酸泵撤回酸洗槽，時間可以大大縮短，提高了蒸發效率，改造流程圖如圖1。

圖1 改造后撤酸工藝流程圖

3 開展技改提高效率

經現場試驗，我公司平盤洗滌用水有較大的降低空間，現已經降低24t/h，仍有可降空間(10萬噸平盤洗1噸AH耗水0.5t/h,40萬噸平盤洗一噸AH耗水0.18t/h,兩個平盤合并將有更大的降低空間，此方案已制定)；40萬噸TCA改造成功，現流程少進水約3t/h；稀釋礦漿NK已提高2g/L，可減少進水約6t/h。以上3項合計少進水33t/h。與此同時，10萬噸蒸發器蒸水量54t/h,通過3項準備工作流程少進水33t/h，若40萬噸蒸發器多蒸水21t/h，10萬噸蒸發器可實現間斷運行，低壓汽耗和電耗將大幅度降低。

除此之外，同行業和40萬噸同規格蒸發器通過提高一效循環量至800m3/h、水冷器上水量提至2500m3/h、增加四閃和原液閃蒸后蒸水量可達220-230t/h（汽水比降至0.18-0.22）。40萬噸蒸發器已增加一臺850m3/h循環泵（已安裝）、2800m3/h冷、熱水泵各一臺（即將安裝），只須再增加四閃和原液閃蒸蒸水量可達到220-230t/h，蒸水量提產18-28t/h。

40萬噸循環母液濃度可提高5g/L，可實現一、二期走高濃度運行，以便提高循環效率；改造后還可發揮溶出二車間稀釋乏汽作用，減少乏汽浪費。（增加原液閃蒸、水冷器上水量提至2500m3/h，不用再受原液溫度過高問題的影響）；蒸發器增加四閃和原液閃蒸，原液先進閃蒸進行濃縮后進入六效，閃蒸二次氣和四閃二氣合并后進入五效氣室。三閃出料進入四效經閃蒸后進行出料，初步預計技改后低壓汽耗可降低0.15t/t-AO，節電5度/t-AO，節約成本15元/t-AO,年節約成本825萬元/年，實際節約成本依據改造完成后運行一周期的總結分析中體現。

4 結論及建議

綜上所述，一期蒸發器采取了以上措施后，一效氣液室溫差由原來的21℃降至現在的10℃左右，一期出料指標合格率由原來的43%左右升至現在的85%左右，汽耗由原來的18t/h降至12t/h左右，蒸汽單耗由原來的1.22t/AO降至現在的0.85t/AO，汽水比降低至0.19t/t。每月直接節約蒸汽量為（1.22-0.85）X9000=3330噸，每月約可直接節約3330X90=29.97萬元。