宋兆玉

摘 要：在工業(yè)硝酸的成產(chǎn)中，可以分為常壓法、中壓法和雙加壓法等，其中雙加壓法是生產(chǎn)稀硝酸的主要生產(chǎn)工藝之一，氨利用率高，成本低，文章先分析了四合一機組稀硝酸生產(chǎn)特點，進而分析運行中常出現(xiàn)的問題以及解決的措施，希望能為相關(guān)人員帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：四合一機組；稀硝酸；改進措施

四合一機組是生產(chǎn)稀硝酸的主要設(shè)備，主要有尾氣少、離心壓縮機、汽輪機等組成，控制與纜索保護非常麻煩，一旦一個設(shè)備出現(xiàn)問題，將會影響稀硝酸的生產(chǎn)，文章主要研究四合一機組稀硝酸的生產(chǎn)設(shè)計及應(yīng)用。

1 四合一機組稀硝酸生產(chǎn)特點

在稀硝酸的生產(chǎn)工藝中，四合一機組是主要的設(shè)備，生產(chǎn)工藝流程為：空氣汽輪機雅座空氣（0.2～0.5Mpa）與氨氣混合生產(chǎn)氧氮化合物，生產(chǎn)的化合物在經(jīng)過冷卻后進入到氧化氮壓縮機中，經(jīng)過壓縮（0.7～1.515MPa）進入到吸收塔中，與水生成硝酸，此時在生成的硝酸中含有亞硝酸，這些生成的物質(zhì)經(jīng)過漂白塔后生成濃度為60%的稀硝酸。從塔頂出來的尾氣經(jīng)過空氣冷卻器在其進入循環(huán)中。

在生產(chǎn)中空氣壓縮的程度滿足氧化氨的需求，下游的按砌體壓縮滿足被吸收的要求，在工藝過程中，四合一機組是關(guān)鍵的部分，采用這種方式生產(chǎn)稀硝酸，無需采用外部供給蒸汽，技術(shù)含量高，具有很好的安全性和可靠性。四合一機組中空壓機的設(shè)計調(diào)節(jié)范圍寬，效率高，氧化氮壓縮機采用了離心式結(jié)構(gòu)，能夠極大的提高機組效率，汽輪機目前常采用冷凝式汽輪機，適合硝酸工藝操作。

2 運行出現(xiàn)的問題

四合一機組在運行中，時常出現(xiàn)以下幾種問題。氧化氮壓縮機軸振動值過大的問題，當前在四合一機組的運行中，軸振動值很大，能夠達到40μm左右，但是臨界值的設(shè)置僅僅在62μm，可以看出嚴重超標，在額定轉(zhuǎn)速下振動值過高，嚴重影響系統(tǒng)運行的安全性，因此在運行中必須采取平衡實驗。

四合一機組在運行中油冷卻器換熱面積過小，在溫度較高的環(huán)境下，兩臺換熱器同時工作，油溫一般都會遠遠超過46℃，因此不滿足設(shè)計要求，需要做出改進。針對這個問題，可以先考慮循環(huán)水應(yīng)用狀況，若是沒有異常，就需要檢查上下水循環(huán)過程中的溫度差異。

存在尾透做功較差，目前采用四合一機組在在使用中系統(tǒng)尾透出口溫度非常高，甚至能夠達到150℃，進氣溫度會達到360℃，而在設(shè)計中要求系統(tǒng)規(guī)定溫度緊緊為110℃，因此在系統(tǒng)的運行中存在不能完全轉(zhuǎn)化或者吸收的能量，造成嚴重的浪費問題。汽輪機假真空問題，當前四合一機組在運行中汽輪機真空度一般為14KPa，并且這個真空度很難以再進行提高，主題要是因為真空系統(tǒng)微漏現(xiàn)象。喘振問題是大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備所共有的問題，在四合一機組運行中，造成喘振問題的原因有很多如儀表的使用、氧化氮壓縮機等。

3 改進措施

針對以上幾點問題，文章建議從以下幾方面進行改進。

四合一機組出現(xiàn)亞轉(zhuǎn)速運行，技術(shù)人員針對機組的使用情況適當?shù)倪M行系統(tǒng)調(diào)試，其工作轉(zhuǎn)速設(shè)定在10500r/m，這個工藝參數(shù)能夠最大最大限度的減少尾氣的排放，也能提高系統(tǒng)的運行效率，保證蒸汽平衡。針對真空系統(tǒng)微漏現(xiàn)象在改進中可以檢查相應(yīng)的正壓查漏，進一步降低汽輪機蒸汽消耗量，以此來提高真空度。

將目前生產(chǎn)系統(tǒng)所具有的低壓蒸汽設(shè)備用濃硝酸生產(chǎn)設(shè)備的正氣設(shè)備替換，濃硝酸設(shè)備在運行中，蒸發(fā)器以及加熱器都會產(chǎn)生大量壓力在0.2～0.3MPa之間的蒸汽尾氣，這些汽體采用水處理熱水箱來收集，加熱軟水，加熱后的軟水經(jīng)過熱水泵輸送到鍋爐房，充分利用資源，避免蒸汽熱量的損耗。另外在蒸汽尾氣管道中設(shè)置蒸汽膨脹槽，使膨脹壓力保持在0.2MPa，有效處理所產(chǎn)生的熱水。

適當調(diào)整開車程序，降低開車時蒸汽和氨的消耗量，在生產(chǎn)稀硝酸的過程中，先調(diào)節(jié)氧化爐風(fēng)量，完全吸收后再調(diào)節(jié)氨空比配置點火，在實際的操作中可以進行一定的修稿，提高機組的運行轉(zhuǎn)速，把吸收塔壓差提高至45kPa，減少系統(tǒng)運行時間，避免系統(tǒng)出現(xiàn)不良影響。

在工藝停車作用減少機組停車用蒸汽的使用，如在四合一機組的使用中，汽輪機可以采用一臺35噸鍋爐提供蒸汽，同時蒸汽能夠做到自給自足，就能保證工藝系統(tǒng)和機組安全有效的運行，將能采用低壓蒸汽設(shè)備來替代鍋爐房的減壓減溫設(shè)備，向濃硝設(shè)備供給。在實際的運行中一般雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生任何故障，就會導(dǎo)致生產(chǎn)工藝的停止，延時生產(chǎn)3min，在這段時間內(nèi)，鍋爐是不能夠繼續(xù)為機組提供蒸汽的，主要是因為中壓蒸汽管道在使用中要求先進行預(yù)熱，避免在汽輪機中進入帶水的中壓蒸汽，導(dǎo)致汽輪機葉片的損壞，在運行中可以在中壓蒸汽總閥靠近安裝一個小口徑蒸汽減壓設(shè)備來避免這種問題的存在，提高設(shè)備使用壽命。

針對出現(xiàn)的喘振問題，需要根據(jù)實際情況來進行具體的改進措施，若是以便出現(xiàn)喘振，需要立刻退出工作狀態(tài)，切斷進氣閥，根據(jù)具體情況設(shè)置喘振控制聯(lián)鎖邏輯等，這個設(shè)計能夠保證壓縮機等儀器的喘振能夠通過儀表的監(jiān)測觀察出來，精度高。成本低，針對氧化氮壓縮機出現(xiàn)的喘振問題，可以先停車，檢查DCS后，在進入停車程序。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章先分析了四合一機組稀硝酸生產(chǎn)特點，進而分析運行中常出現(xiàn)的問題以及解決的措施。四合一機組在運行中不時出現(xiàn)的壓縮機喘振可以說是一種危害最大的情況，嚴重縮短風(fēng)機壽命，對機組的運行造成嚴重影響，除了以上集中改進措施之外，還需要在生產(chǎn)中不但研究施工工藝，減少故障的發(fā)生。

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