邵海莉（南京格靈化工有限公司 江蘇南京 210041）

南京格靈化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱格靈化工）60k t/a硫鐵礦制酸裝置依托上級(jí)公司梅山礦業(yè)公司自產(chǎn)的硫精礦，用焙燒爐生產(chǎn)脫硫鐵精礦，鐵精礦通過干法排渣、水利沖渣、用泵打到精礦大井進(jìn)一步利用。該裝置由硫精礦脫硫、廢熱發(fā)電、制酸等系統(tǒng)組成，配套一臺(tái)1400KW/h汽輪發(fā)電機(jī)組。

為保證制酸裝置安全穩(wěn)定生產(chǎn)，提高資源利用水平，2011年初對(duì)格靈化工6萬噸/年硫精礦制酸裝置進(jìn)行大修改造，在原二系統(tǒng)硫酸裝置東側(cè)的預(yù)留用地上新建焙燒工段；在原址上改造原料工段、凈化工段、干吸工段和轉(zhuǎn)化工段；優(yōu)化酸洗流程設(shè)備配置；增加電除塵提高酸渣回收率等。2011年4月15日大修改造投入生產(chǎn)至今一直非常穩(wěn)定，硫酸產(chǎn)量已達(dá)到設(shè)計(jì)值，各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計(jì)值?，F(xiàn)將該裝置運(yùn)行情況簡(jiǎn)單總結(jié)如下。

一、工藝概述

格靈化工利用礦業(yè)公司選礦廠陶瓷過濾機(jī)壓濾出的硫精礦，利用行車上礦至料斗，通過皮帶機(jī)把硫精礦輸送到焙燒爐內(nèi)，在焙燒爐內(nèi)進(jìn)行沸騰燃燒產(chǎn)生爐氣SO2。公司的主要產(chǎn)品有：成品9 8%和9 2.5%酸；脫硫鐵精礦、中溫中壓蒸汽。利用沸騰焙燒爐的余熱加熱鍋爐用水，產(chǎn)生過熱蒸汽，驅(qū)動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電和向全礦外送蒸汽，以達(dá)到回收余熱的目的。焙燒工段排出的脫硫鐵精礦經(jīng)干法排渣、水利沖渣后打到選礦廠進(jìn)一步回收鐵精礦。爐氣經(jīng)過凈化除塵降溫后，用濃硫酸干燥，再經(jīng)過觸媒轉(zhuǎn)化為SO3，用濃硫酸吸收得成品98%酸或92.5%酸。

裝置工藝流程方框圖：

二、制酸裝置運(yùn)行情況

1.焙燒爐

焙燒爐的設(shè)計(jì)焙燒面積為17.9m2，焙燒爐冷卻面積為28.5m2，焙燒強(qiáng)度為12t/(m2·d)。開車初期，焙燒爐的爐底溫度為750℃左右，達(dá)不到工藝指標(biāo)的控制要求，在系統(tǒng)技術(shù)改造中，將焙燒爐沸騰層冷卻面積調(diào)整為18m2，沸騰層的操作溫度控制在850℃以上。由于原料配礦和操作控制上保持穩(wěn)定，盡管焙燒爐長(zhǎng)期處于弱氧化焙燒狀態(tài)，整改系統(tǒng)各項(xiàng)工藝參數(shù)均處于可控范圍。由于設(shè)計(jì)合理、操作穩(wěn)定，運(yùn)行三年多時(shí)間焙燒爐未出現(xiàn)低溫、高溫結(jié)疤及塌灰等不正常現(xiàn)象。

2.凈化工序

凈化工序采用電除塵、文氏管、泡沫塔、電除霧器的工藝流程。硫酸生產(chǎn)電除塵器出口爐氣溫度約320℃，酸洗流程的清水補(bǔ)加量較大，噸酸成本消耗高，在2013年6月份利用系統(tǒng)年度檢修的時(shí)間，在凈化工序安裝了板式換熱器，板式換熱器的爐氣進(jìn)、出口分別連接電除塵器的出口氣道管和文氏管的進(jìn)口氣道管。板式換熱器的空氣進(jìn)、出口管道分別連接焙燒爐爐前風(fēng)機(jī)的出口管和焙燒爐的氣室相連。將電除塵器出口爐氣中的低溫段熱量回收，實(shí)現(xiàn)了資源的最大化利用，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果。

（1）提高了熱量回收率，電除塵器后設(shè)置板式換熱器，爐氣平均溫度由320±10℃降至210±10℃；焙燒爐氣室內(nèi)的空氣溫度由40±10℃預(yù)熱至120±10℃，換熱效果較好。

（2）降低能耗：由于空氣換熱器出口爐氣溫度的降低，帶到凈化工段文氏管、泡沫塔的熱量減少，酸洗流程的循環(huán)酸溫溫度降低，需要移除的熱量就減少，直接減輕了酸洗板式換熱器和外循環(huán)冷卻裝置的冷卻負(fù)荷，同時(shí)減少了酸洗流程的清水補(bǔ)加量，降低了清水消耗和電消耗。

（3）提升產(chǎn)能：由于空氣換熱器加入的熱空氣補(bǔ)加到焙燒爐內(nèi)，焙燒爐內(nèi)的問題提高了20——30℃，提高了中溫蒸汽的利用率，增加了蒸汽發(fā)電產(chǎn)量。

3.干吸工序

本工段依托原有設(shè)備，新置干燥塔，干吸工段較改造前工藝、設(shè)備復(fù)雜，比常規(guī)的硫酸生產(chǎn)企業(yè)多出兩個(gè)塔，給工藝操作控制增加了難度。干吸工段又是硫酸生產(chǎn)的重要工序，指標(biāo)波動(dòng)或操作不當(dāng)易造成吸收塔的分布不均勻，每個(gè)塔的噴淋密度波動(dòng)大；若上酸量控制不好易造成主風(fēng)機(jī)葉輪帶酸腐蝕和換熱器積酸腐蝕；若兩個(gè)塔之間的分酸控制不均，易造成循環(huán)酸的質(zhì)量下降(透光率）和塔的阻力增加。針對(duì)上述問題，在開車初期，做了如下工作：

（1）統(tǒng)計(jì)干吸五個(gè)塔的上酸量；

（2）跟蹤酸濃的變化、酸溫的變化，氣體是否帶酸，根據(jù)主風(fēng)機(jī)的振動(dòng)情況和轉(zhuǎn)化換熱器的積酸情況規(guī)定酸泵的電流或頻率；

（3）關(guān)注干燥、一吸、二吸塔的阻力和絲網(wǎng)前后的壓差；

（4）指導(dǎo)崗位工打開主風(fēng)機(jī)的排酸孔和換熱器的排酸孔，觀察排酸情況，分析氣體是否帶酸；

（5）關(guān)注干燥酸濃和吸收酸濃的波動(dòng)范圍；

（6）關(guān)注循環(huán)酸的透光率；

經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行模式，干吸工段運(yùn)行正常。

4.轉(zhuǎn)化工序

制酸采用“3+2”段床層轉(zhuǎn)化器，一段床層上部和五段床層采用S108催化劑外，其余均采用S101催化劑，催化劑裝填總量61.2m3。

在實(shí)際生產(chǎn)中硫酸產(chǎn)能達(dá)到200t/d,總轉(zhuǎn)化率為99.50%。在轉(zhuǎn)化器出口尾氣經(jīng)氨吸收工序，進(jìn)一步脫除尾氣中和酸霧，目前尾氣排入大氣中的二氧化硫濃度平均在20mg/m3。

5.DCS系統(tǒng)

設(shè)計(jì)采用浙大中控的DCS控制系統(tǒng)，對(duì)主要操作參數(shù)（如壓力、溫度、流量、電氣參數(shù)）及電機(jī)停運(yùn)操作、機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。鍋爐給水自動(dòng)調(diào)節(jié)、爐前風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)化主風(fēng)機(jī)連鎖，文氏管斷水報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)水?dāng)嗨到y(tǒng)等，以保障生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

三、節(jié)能減排

節(jié)能減排已成為當(dāng)今世界人們關(guān)注的問題。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，能源消耗也日益增加，合理回收和利用能源是發(fā)展生產(chǎn)的重要條件之一，也是提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益的具體保證。設(shè)計(jì)中如何優(yōu)化節(jié)能措施，是項(xiàng)目建設(shè)必須認(rèn)真考慮的問題。本項(xiàng)目的主要節(jié)能措施如下：

真的假不了。核實(shí)情況后的陳主任同樣感到不可思議。臨進(jìn)電梯前陳主任留了呂凌子手機(jī)號(hào)碼，問呂凌子有什么想法。呂凌子說我只有兩個(gè)要求，第一，盡快將兩家的防盜門換掉，第二，給每家賠償5萬元。呂凌子的想法很簡(jiǎn)單，既然問題出在防盜門上，防盜門就是罪魁禍?zhǔn)?，既然防盜門是罪魁禍?zhǔn)祝鳛樾^(qū)管理方，物業(yè)公司就該承擔(dān)相應(yīng)的賠償責(zé)任。10萬元的索賠款不算太多，也不算太少，在呂凌子心目中，這是一個(gè)較為合適的價(jià)位，物業(yè)公司完全可以接受。如果索賠成功，她會(huì)將自家應(yīng)得的那份交給樓下兩口子，只有這樣，昨晚發(fā)生的事才能劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)，從此一筆了斷。

1.充分利用硫精砂焙燒產(chǎn)生的高溫位熱能和SO2轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的中溫位熱能，即在硫精砂焙燒爐后設(shè)置中壓廢熱鍋爐，副產(chǎn)3.82MPa，450℃中壓過熱蒸汽10.8噸/小時(shí)（原系統(tǒng)每小時(shí)回收7噸蒸汽）送往汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電和外供蒸汽。

2.轉(zhuǎn)化工段采用“3＋2”兩轉(zhuǎn)兩吸先進(jìn)工藝，設(shè)置新型高效換熱器，利用SO2轉(zhuǎn)化的部分熱量來預(yù)熱二次轉(zhuǎn)化爐氣，使其達(dá)到最佳反應(yīng)溫度。

3.焙燒和轉(zhuǎn)化工段的設(shè)備除焙燒爐和轉(zhuǎn)化器采用內(nèi)襯耐火磚和保溫磚加外保溫外，其余設(shè)備和管道均采用外保溫方法隔熱，以最大限度地減少熱損失，提高熱能利用率。

4.干吸工段的冷卻用水采用循環(huán)水，減少水的消耗，節(jié)約水資源。

5.各種電氣設(shè)備均選用節(jié)能產(chǎn)品，變壓器的低壓側(cè)裝電力電容器補(bǔ)償無功功率，以提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低無功損耗。

4.照明光源采用新型節(jié)能燈具，在滿足裝置照度及光色的條件下，減少燈具用量及燈具容量，達(dá)到節(jié)能目的。

本裝置采用的工藝技術(shù)滿足“環(huán)?！焙汀肮?jié)能”的要求。

四、運(yùn)行總結(jié)

1.點(diǎn)火過程采用熱渣熱渣快速點(diǎn)火法。

利用兩套焙燒爐的距離相距50米的地理位置優(yōu)勢(shì)，一套系統(tǒng)焙燒爐下料口排出的熱渣可通過運(yùn)輸轉(zhuǎn)移到另一焙燒爐爐膛內(nèi)，提高點(diǎn)火焙燒爐爐內(nèi)的熱量，當(dāng)溫度達(dá)到200℃時(shí)可引燃硫磺礦，到420℃以上時(shí)硫精礦可自然。采用熱渣點(diǎn)火法能在短時(shí)間內(nèi)，快速將爐內(nèi)冷渣升溫到生產(chǎn)所需的爐溫，使系統(tǒng)生產(chǎn)快速轉(zhuǎn)到正常生產(chǎn)狀態(tài)。

在2013年1月份二系統(tǒng)階段性檢修后首次嘗試了熱渣點(diǎn)火法，又在2013年6月份二系統(tǒng)年度檢修后使用了該點(diǎn)火方法。通過兩次點(diǎn)火過程和方法的總結(jié)，得出了“一減、二拌、三點(diǎn)、四降”的先進(jìn)操作方法。整個(gè)焙燒爐點(diǎn)火爐溫升至生產(chǎn)所需，只需要1.5小時(shí)。耗時(shí)短，輔材消耗少，人工強(qiáng)度低，環(huán)境污染小。

2.排渣系統(tǒng)采用濕法排渣。

為了減少?zèng)_渣廢水和減少渣水混合時(shí)的蒸汽被吸入焙燒系統(tǒng)造成對(duì)設(shè)備的腐蝕，本排渣采用干法增濕排渣工藝。硫精砂經(jīng)焙燒爐焙燒后的排渣處理,設(shè)計(jì)方案中充分考慮到了排渣工藝的流暢環(huán)保。采用熱料埋刮板輸送機(jī)和溜管,將多點(diǎn)渣匯集到冷卻滾筒中去,進(jìn)行水冷卻。冷卻后渣再經(jīng)過水增濕后和水混合利用渣漿泵外送至礦業(yè)公司選礦廠再選。工藝技術(shù)方案安全可靠,布置合理,硫精砂燒渣在工藝流程中運(yùn)輸?shù)倪^程同時(shí)也是冷卻的過程。在運(yùn)輸和冷卻的過程及各設(shè)備連接中,都在密封中進(jìn)行。冷卻水是循環(huán)冷卻水。

硫精砂經(jīng)焙燒爐焙燒后的渣通過溜管進(jìn)入浸沒式冷卻輸送滾筒;廢熱鍋爐的塵和旋風(fēng)除塵器的塵及電除塵器的塵,通過水冷式熱料埋刮輸送機(jī)也送入浸沒式冷卻輸送滾筒進(jìn)行冷卻。冷卻后的渣塵都匯集到礦渣增濕器進(jìn)行礦渣增濕。增濕后的礦渣直接溜到渣池,礦渣再由渣漿泵外送至礦業(yè)公司。