磷酸二銨裝置冷卻系統板式冷卻技術改造

趙江華

（甕福達州化工有限責任公司，四川 達州 635000）

0 概述

鑒于國內磷酸銨產能嚴重過剩、市場過度飽和的狀態，降本增效、綠色高質量轉型升級發展，成為眾多磷肥企業立足市場、謀求生存空間的主要途徑。甕福達州化工有限責任公司60 萬t/a 磷酸二銨（DAP）裝置于2011 年7 月建成投產。2019 年對DAP 裝置的流化床冷卻系統實施了板式冷卻改造。板式冷卻系統于2019 年9 月投產，至今運行良好。根據實際運行情況總結，板式冷卻相比流化床冷卻，在產品冷卻效果、尾氣排放、設備電耗等多方面有較大優勢。

1 流化床冷卻系統

1.1 工藝概述

來自磷銨系統溫度接近90 ℃的物料進入流化床，與從流化床底部鼓入的大量自然風進行換熱后進入包裹機，經換熱升溫的空氣，一部分由引風機引入干燥加熱工段以回收利用其余熱，另一部分由引風機排向尾氣系統。

1.2 主要設備

流化床冷卻系統主要設備為流化床冷卻器1臺、離心風機4臺。經統計，流化床冷卻系統設備設計總功率為965 kW，設計總風量為50 萬m3/h。流化床冷卻系統設備及參數如表1所示。

表1 流化床冷卻系統設備及其參數

1.3 實際運行效果

1） 設備冷卻功效 基本能滿足磷銨產品降溫需求，出料溫度在55 ～65 ℃。因產品還未充分冷卻，為防止產品結塊，出料的產品至少還需在散料庫堆存12 ～24 h，實現充分冷卻。

2） 設備能耗 設計總功率為965 kW，實際運行功率為510 kW左右。熱風爐循環風量約6萬m3/h，可利用溫差值20 ℃，折算天然氣消耗量約46.5 m3/h。

3） 尾氣處理 設計值為10 萬m3/h，實際產出尾氣約8萬m3/h，排向洗滌系統。

4） 廠房環境 排向干燥加熱系統的循環利用熱風存在氨味，氨氣體積分數在（20 ～50）×10-6，當運行負荷不匹配時，干燥機的進料口竄出大量含氨熱氣流，影響主廠房環境；流化床系統的總風量較大，影響磷銨裝置抽負壓功效，生產系統的粉塵跑冒滴漏現象難治理。

2 板式冷卻系統

2.1 工藝概述

板式冷卻系統以工藝水為冷卻介質。來自磷銨系統的高溫物料，走板式冷卻器的殼層，工藝水走板式冷卻器的板層。經換熱降溫后的物料進入包裹機，經換熱升溫后的工藝水，進入公用工程的涼水塔。

板式冷卻工藝流程如圖1所示。

圖1 板式冷卻工藝流程

2.2 主要設備

板式冷卻系統主要設備為無塵板式冷卻器2套，用于輸送轉運的斗提機2 臺、皮帶機1 臺，以及風機、泵等設備。設備總設計功率為96 kW，實際功率約63 kW，設計總風量為4 000 m3/h。

板式冷卻系統設備及參數見表2。

表2 板式冷卻系統設備及其參數

2.3 實際運行效果

1） 設備冷卻功效 完全能滿足磷銨產品降溫要求，出料溫度能較好地控制在40 ～55 ℃。出料產品已深度冷卻，不需散庫自然冷卻，產品可根據需要直接送往包裝系統包裝。

2） 設備能耗 設計總功率96 kW，實際運行功率約63 kW，工藝水消耗約50 m3/h（說明：板式冷卻系統冷卻水，因在公用工程涼水塔二次利用，故按5%計算消耗）。

3） 尾氣處理 設計值為0.4萬m3/h，實際風量相比流化床系統可以忽略不計，明顯減少洗滌尾氣排放總量。

4） 廠房環境 因生產系統總風量明顯減少，廠房抽塵風機抽負壓能力相對有了較大提升，廠房內粉塵跑冒滴漏現象明顯改善。

3 流化床冷卻系統與板式冷卻系統水耗、電耗及熱回收比較

磷銨裝置冷卻系統實施板式冷卻升級改造前后水耗、電耗及熱回收見表3。經測算每年節省運行成本92萬元（年生產時間按6 500 h計）。

表3 改造前后水耗、電耗及熱回收對比

4 總結

板式冷卻系統的冷卻能力效果突出，完全能滿足磷銨產品的冷卻需求。相比流化床冷卻系統，能減少排向洗滌系統的尾氣約8 萬m3/h，這對減少尾氣排放總量、減少尾氣“視覺污染”、實施“尾氣消白”治理非常有利。因尾氣總排放量減少，廠房抽塵風機抽負壓能力明顯提升，有利于改善磷銨廠房環境。

實施板式冷卻升級改造，能降低運行成本、節省能耗、減少尾氣、改善環境，有效助力磷銨裝置綠色高質量發展。