輕灰3#蒸汽煅燒爐系統設備改進

(連云港堿業有限公司，江蘇 連云港 222042)

輕灰蒸汽煅燒爐是純堿生產的重要設備，其生產能力大小和連續穩定運行，對輕質純堿生產至關重要。目前我公司有4臺φ3600×30000輕灰蒸汽煅燒爐，設計生產能力800 t/d；1臺φ3000×30000輕灰蒸汽煅燒爐，設計生產能力700 t/d。正常生產時5臺爐全開無備用，當1臺爐出現故障時，對生產負荷影響較大。為保證輕灰生產連續穩定運行，提高單臺輕灰蒸汽煅燒爐的生產能力是較好的途徑，2017年8月10日至27日我公司對輕灰3#爐主要設備進行技術改進，改造后緩解了我公司輕灰蒸汽煅燒爐無備用爐的缺陷。

1 冷凝水系統改造

1.1 改造前狀況

輕灰3#蒸汽煅燒爐原設計生產能力為800 t/d，經過多年運行，爐體狀況下降，在目前3 400 t/d的生產條件下，需5臺爐全開無備用煅燒爐，當系統出現問題時，基本都是減量生產，對生產系統的穩定性造成了影響。

1.2 改造實施情況

為提高單臺輕灰蒸汽煅燒爐的生產能力，通過冷凝水系統進行改造，增大冷凝水流通截面提高輕灰蒸汽煅燒爐換熱能力，達到提高輕灰蒸汽煅燒爐產量，改造后輕灰蒸汽煅燒爐的生產能力由800 t/d提升到964 t/d。

1.2.1 汽軸的改進

汽軸疏水外套筒通徑加大。進汽中心套筒內徑φ219保持不變，出水外套筒內徑由φ350增加到φ440，出水外套筒內徑的加大，不但抗扭矩力增加，而且保證了出水量的暢通，流通截面積顯著增加，在提高輕灰蒸汽煅燒爐生產能力的同時，又使得加熱裝置的進汽與出水保持暢通。

1.2.2 旋轉接頭的改進

旋轉接頭的進汽管線由原兩支φ159改為φ219單管路對接(與進汽管等徑)，出水管線原兩支φ159改為φ273單管路對接(與出水管等徑)，出水管流通截面積增加，同時出水管開口位置更低，有利于冷凝水快速排出；旋轉接頭進汽中心套筒內徑保持φ219不變，回水外套筒內徑由φ350增加到φ440與汽軸保持一致，流通截面積增加。

2 返堿刮板運輸機加寬改造

2.1 改造前狀況

返堿刮板運輸機是輕灰蒸汽煅燒爐系統的重要設備之一，返堿刮板運輸機技術規格：B=580 mm，L=415 848 mm，N=45 kW，η1=980 r/min,輸送能力135 t/h，經過近30年的使用以及反復修理，目前存在以下問題：

1)頭輪驅動不同程度存在竄軸、擺動、振動現象,雖經過多次修理后，效果不太明顯。

2)整條刮板箱體破損嚴重，四處漏堿，導致刮板巡檢通道及刮板箱體上積堿較多。

3)運輸鏈導軌多處損壞不平、不齊，運輸鏈節磨損嚴重，備件使用周期變短，費用增加50%。

4)輕灰蒸汽煅燒爐量大或出料擁堿時，返堿刮板運輸機電流波動大，易造成返堿刮板運輸機堵停。

2.2 改造實施情況

返堿刮板運輸機加寬，由580 mm加寬到700 mm。改造后返堿刮板運輸機技術規格：B=700 mm，L=415 848 mm，N=75 kW，η1=985 r/min,輸送能力150 t/h。實施后消除了返堿刮板運輸機頭輪驅動竄軸、擺動、振動，箱體漏堿，運輸鏈導軌、鏈節磨損的現象，輸送能力增大，使設備長周期穩定運行。

3 分離器擴徑改造

3.1 改造前狀況

輕灰3#雙筒旋風分離器1989年安裝使用，外形尺寸φ1325×7900，2001年曾進行整體更換，至今已使用16年，旋風分離器器壁腐蝕結疤較重，整體狀況老化。旋風分離器的爐氣處理能力下降，分離效率差，造成熱堿液濃度高，補水量增大，熱堿液系統膨脹，熱堿液塔阻力增大，停爐清理頻繁，縮短輕灰煅燒爐爐氣系統的運行周期，生產能力受限。

3.2 改造實施情況

2017年8月10日對輕灰3#雙筒旋風分離器進行擴徑改造，外形尺寸φ1425×7900，內徑增大100 mm。通過擴徑改進的改造，提高了旋風分離器的爐氣處理能力，分離效率提高，減少堿粉進入液相量，每年減少熱堿液過剩量500 m3，減少熱堿液系統膨脹，減少往熱堿液系統補充脫鹽水量，每個班減少補充脫鹽水約40 m3，降低了噸堿成本消耗。

4 增設出料閥

4.1 增設前狀況

由于重堿車間過來的濕重堿進輕灰煅燒爐順序為：輕灰4#煅燒爐→輕灰0#煅燒爐→輕灰1#煅燒爐→輕灰2#煅燒爐→輕灰3#煅燒爐。在實際生產操作過程中，重堿車間濕重堿的來量不穩，有時波動值達到40～50 t/h，出現波動時，若不及時將增大的濕重堿均勻分配到各臺輕灰煅燒爐內，最后這部分濕重堿進入輕灰3#煅燒爐內，造成輕灰3#煅燒爐正壓、出堿溫度低于160 ℃、爐轉頻繁調整、爐內料層忽高忽低、出料擁堿等不穩定狀況。

4.2 改造實施情況

輕灰3#蒸汽煅燒爐技術改進中，在輕灰3#出料螺旋運輸機上方增設出料閥，具體設備參數：

主電機：N=11 kW，n=1 450 r/min。

主減速機：I=1∶27.58。

通過增設出料閥，使煅燒爐內輕灰料層保持在穩定狀態，勻速的將爐內輕灰輸送至出料螺旋運輸機，避免了爐內輕灰料層不穩，出料擁堿憋停隱患。

5 熱堿液塔材質更換

5.1 更換前狀況

輕灰3#熱堿液塔外形尺寸：φ2800×11362，主體材料：熱軋碳素結構鋼，操作壓力：P=-0.001 MPa，操作溫度：T=100 ℃，設備內介質為Na2CO3、CO2、H2O、NH3，隨著多年運行后，設備主體出現很多問題，主要如下：

1)塔體腐蝕嚴重，塔體漏液，已經多次補焊。

2)塔內件腐蝕嚴重，柵板、支架等隨時有斷裂坍塌的可能，嚴重影響輕灰3#蒸汽煅燒爐系統穩定運行。

5.2 更換實施情況

根據輕灰3#熱堿液塔的實際情況，利用本次輕灰3#蒸汽煅燒爐技術改進機會，將輕灰3#熱堿液塔主體材料進行更換，主體材料更換為熱軋不銹鋼S30408。該設備投用后，消除了塔體腐蝕漏液，促進了輕灰3#蒸汽煅燒爐系統穩定運行和節能降耗工作。

6 主傳動結構更新

6.1 更換前狀況

我公司輕灰3#蒸汽煅燒爐由于使用年限長，前后滾圈磨損嚴重，爐體振動大，雖然經過滾圈車削等工作，短時間內效果較明顯，運行一段時間后爐轉30 Hz爐體仍然振動大，被迫爐轉降至27 Hz維持運行。

當輕灰蒸汽煅燒爐整體負荷加大，主減速機、小齒輪和大齒圈的傳動結構需改變，原傳動結構為減速機直接安裝小齒輪，在爐體產生振動時，大齒圈將振動通過小齒輪傳遞到主減速機上，很容易造成主減速機的損壞。

6.2 更換實施情況

輕灰3#蒸汽煅燒爐技改后，整體負荷加大，根據其他堿廠的技術經驗，增加驅動小齒輪、彈性柱銷聯軸器和爪形聯軸器各一套，更換新的大齒圈，改造成將小齒輪單獨進行用軸承座固定，通過爪形聯軸器與減速機相連，主減速機與電機之間采用彈性柱銷聯軸器。改造后消除了存在的傳動缺陷，爐轉增加到35 Hz，爐體運行穩定。

7 改造總結

輕灰3#蒸汽煅燒爐主要設備進行技術改進后，通過對技術改進前、后數據對比分析，從分析數據看，技改后效果顯著，輕灰3#蒸汽煅燒爐生產能力明顯增大，超出原設計能力20%，具體對比分析數據見表1。

表1 輕灰3#蒸汽煅燒爐技術改進前、后數據對比

輕灰3#蒸汽煅燒爐主要設備技術改進后，生產能力提升20%左右，本次技術改進實現了節能高效的目的，同時也為輕灰煅燒爐類似改進積累了經驗，我公司計劃將對另外4臺輕灰煅燒爐進行技術改進，實現當1臺輕灰蒸汽煅燒爐出現故障時，對生產負荷無影響，輕灰蒸汽煅燒爐連續穩定運行。

[1] 馬樂騁，范丹桂，田金彪. 輕灰煅燒爐冷凝水系統改進[J].純堿工業，2016(5)：34～36