兗新煤化尿素板冷器裝置投運與優化

張東旭，楊雪嬌，鄭和虎，高余力

(兗礦新疆煤化工有限公司， 烏魯木齊 830000)

兗礦新疆煤化工有限公司于2012年在新疆投資運營60萬t醇氨聯產項目。為提高產品質量，解決尿素包裝存在尿素顆粒溫度高、粉塵大、易結塊等現象，公司新增尿素板冷器裝置。

1 工藝簡介

1.1 物料流程

尿素顆粒經過1#皮帶傳輸到1#轉運站上部，沿下料管進入尿素板冷器上部的料倉中，尿素顆粒依次經過1#和2#換熱板組，與其中的脫鹽水進行換熱降溫后，進入板冷器下部的門式下料器，落至4#皮帶，送去包裝工序(見圖1)[1]。對應的設備見表1。

1—板式換熱器；2—脫鹽水循環槽；3—循環脫鹽水泵；4—循環水；5—1#換熱板組；6—2#換熱板組；7—4#皮帶；8—離心風機；9—布袋除塵器；10—除塵器引風機。圖1 尿素板冷器流程圖

表1 設備一覽表

1.2 氣體流程

尿素板冷器裝置利用離心風機加快空氣流動，以及時移除粉塵和水汽組分。從外界大氣中抽吸的干燥空氣經離心風機加壓后，一路送至2#換熱板組上部，空氣體積流量約為2 000 m3/h，可吹除尿素顆粒降溫后產生的粉塵及水汽組分，防止尿素顆粒結塊；另一路送至2#換熱板組下部，空氣體積流量約為500 m3/h，可吹除換熱板組表面的雜質和水汽組分。進入板冷器的空氣被抽至進料倉頂部出氣口后送至除塵器，可吹除夾帶的粉塵。

1.3 冷卻水流程

尿素板冷器裝置采用脫鹽水(蒸汽冷凝液)作為冷卻水。從管網來的脫鹽水進入脫鹽水循環槽，經泵輸送后與循環水在板式換熱器中換熱，冷卻水進入換熱板組后，與尿素顆粒進行換熱，使其溫度低于50 ℃。

2 優化與調整

2020年5月—7月，逐步調整與優化尿素板冷器的工藝指標，取得了明顯的效果。

2.1 調整料位倉參數

裝置投用初期，料位倉控制在30%左右，門式下料器自調開度波動很大，導致4#皮帶出現溢料現象。根據實際情況，逐步修正料位倉料位參數，最終將料位倉控制在8%至14%。此時門式下料器開度不會過快，溢料現象也明顯改善，系統操作穩定[2-3]。

2.2 優化出料溫度

結合新疆晝夜溫差大的實際情況，適時優化出料溫度為40～45 ℃，結果完全可行。當中央控制室(DCS)界面上出料溫度<40 ℃時，聯系現場查看板冷器裝置情況，及時調整循環水量或冷卻水量至正常指標，維護系統正常運行。

2.3 控制進料溫度

由于條件限制，現階段主要通過沖洗粉塵回收裝置來控制進料溫度。由于新疆季節性溫差明顯，夏季時進料溫度易超標，一般巡檢需測量尿素顆粒溫度，進而判斷沖洗粉塵的時間及次數，控制去進料倉的溫度在正常范圍內[4]。

3 質量改善

通過尿素板冷器提前除去部分粉塵，最終產品質量明顯改善，相關數據見表2。

表2 質量對比表 %

由表2可見：對比2019年與2020年同時期尿素粒度，夜班提升了3.53%，白班提升了3.26%；2019年7月，尿素平均粒度為90.25%,至2020年7月提升為93.32%。實際生產證明，增加尿素板冷器可改善尿素成品的尿素粒度。

按照GB/T 2440—2017 《尿素》標準，所制得的尿素為優等品，增強了產品競爭力。

4 經濟效益

根據粉塵回收清理報告，整理尿素板冷器穩定運行時的數據(見表3)。

由表3可知：回收尿素粉塵的平均質量(按50 kg/袋計算)為1.94 t/d，按尿素粉塵的價格為1 050元/t計算，可節約支出2 037元/d；每噸尿素蒸汽消耗為1.08 t，按2.5 MPa蒸汽價格為120元/t計算，可節約蒸汽消耗為251.42元/d。一年按300 d計算，每年回收尿素粉塵與節約蒸汽共計686 526元。

表3 粉塵數量匯總對比 袋

5 結語

通過新增尿素板冷器裝置，改善了包裝工序的工作環境，回收的粉塵也創造了新的經濟價值，達到“降本增效”的效果。