何承軍，秦文彪，曹海燕

(青海鹽湖鎂業(yè)有限公司純堿廠，青海格爾木 816000)

自身返堿蒸汽煅燒爐加熱系統(tǒng)改造

何承軍，秦文彪，曹海燕

(青海鹽湖鎂業(yè)有限公司純堿廠，青海格爾木 816000)

輕灰煅燒爐是純堿生產(chǎn)行業(yè)中主要的耗能設(shè)備之一，其生產(chǎn)原理是用中壓2.5 MPa蒸汽作為熱源，通過間接換熱的方式，將碳化生產(chǎn)的NaHCO3通過煅燒，分解為純堿產(chǎn)品Na2CO3及CO2和水。提高煅燒爐的單臺設(shè)備生產(chǎn)能力，改善工藝控制指標(biāo)可有效的節(jié)能降耗，提高產(chǎn)值。

自身返堿蒸汽煅燒爐；加熱系統(tǒng)；換熱面積；間接換熱；改造

輕灰煅燒爐是純堿生產(chǎn)行業(yè)中主要的耗能設(shè)備之一，有效的提高單臺煅燒爐的生產(chǎn)能力，改善操作控制指標(biāo)可達(dá)到節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)單位產(chǎn)品產(chǎn)值的目的。鹽湖鎂業(yè)純堿廠在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上對煅燒爐進(jìn)行了相應(yīng)的改造，改造后煅燒能力得到了極大的提高，現(xiàn)就相關(guān)改造情況論述如下：

1 改造前設(shè)備情況及運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)

青海鹽湖鎂業(yè)有限公司純堿項(xiàng)目于2014年竣工。輕灰工序6臺φ3000×30000自身返堿蒸汽煅燒爐均由成都天保公司制造。純堿項(xiàng)目經(jīng)過近一年的投料試運(yùn)行，輕灰煅燒爐實(shí)際生產(chǎn)能力在550 t/d左右。

輕灰煅燒爐主要參數(shù)：

規(guī)格 φ3000×30000

換熱面積 3 800 m2

設(shè)計(jì)壓力 3.53 MPa(管程)

工作壓力 3.2 MPa(管程)

設(shè)計(jì)溫度 290 ℃(管程)

工作溫度 280 ℃(管程)

主電機(jī) 280 kW(高原型)

2 改造內(nèi)容

2.1 改變加熱管連接方式

更換制約疏水的彎頭，更換內(nèi)圈加熱管，使各加熱管連接方式為一一對應(yīng)，減小爐內(nèi)疏水阻力，提高換熱效率，有利于提高爐頭出氣溫度，加大單爐負(fù)荷(見圖1)。

2.2 加高后擋灰圈

后擋灰圈加高50～100 mm，現(xiàn)在是φ1100，保證存灰量。

2.3 設(shè)備改造部分

2.3.1 新制件

1)爐體部分：新制爐頭管架2、爐中管架2、擋灰圈2各1件；新制管架板256件。

圖1 加熱管改造示意圖

2)加熱管部分：新制作42根內(nèi)排加熱管(整根發(fā)運(yùn)到現(xiàn)場)、彎頭5+套管組件、彎頭6+套管組件、彎頭7、補(bǔ)強(qiáng)圈1、固定板4各42件；新制堵板124件、堵板24件。

2.3.2 去除件

1)爐體部分：留適當(dāng)余量割原爐頭管架、爐中管架、擋灰圈、管架板。

2)加熱管部分：原加熱系統(tǒng)爐頭端，割下彎頭2(28件)、彎頭3(42件)、彎頭4(42件)及過渡節(jié)(42件)。原加熱系統(tǒng)爐尾端，留適當(dāng)余量割下彎頭1(24件)、加熱管5(4件)、固定板3(28件)。

2.3.3 加熱管部分現(xiàn)場改造

1)組對、焊接彎頭5與加熱管3；彎頭5、套管1與加熱管2。焊后對接接頭進(jìn)行100%RT，按JB4730Ⅱ級合格；彎頭5、套管1與加熱管2接頭進(jìn)行100%PT，按JB4730Ⅰ級合格。

2)組對、焊接彎頭1與堵板1，共24件；組對、焊接加熱管5與堵板2，共4件。焊后各接頭進(jìn)行100%PT，按JB4730Ⅰ級合格。

3)組對、焊接爐體部分擋灰圈與擋灰圈2、爐中管架與爐中管架2。

4)組對、焊接爐體部分爐頭管架2及管架板2，穿入爐頭管架、爐中管架及管架板中的套管4及固定板4。

5)組對、焊接加熱管6與彎頭7，焊后進(jìn)行100%RT，按JB4730Ⅱ級合格，共42件。

6)在加熱管3上開孔，在彎頭7劃相貫線并配割。組對焊接彎頭7與加熱管3、補(bǔ)強(qiáng)圈。焊后進(jìn)行進(jìn)行100%PT，按JB4730Ⅰ級合格。

7)組對、焊接彎頭6與加熱管6、彎頭6、套管2與加熱管1。焊后彎頭6與加熱管6接頭進(jìn)行100%RT，按JB4730Ⅱ級合格；彎頭6、套管2與加熱管1接頭進(jìn)行100%PT，按JB4730Ⅰ級合格。

8)組對、焊接套管4與擋灰圈組件、爐頭管架組件、爐中管架組件、管架板組件；組對、焊接卡板與爐頭管架組件、爐中管架組件、管架板組件、套管4；組對焊接固定板4與擋灰圈。

9)可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整組對、焊接順序。

10)按總裝工藝對管程進(jìn)行5.2 MPa水壓試驗(yàn)，合格后將水排凈，用壓縮空氣吹干。

3 改造后的成果

改造后比改造前，減小了爐頭換熱管內(nèi)疏水阻力，提高了換熱效率，同時(shí)換熱面積提高了150～200 m2，有利于提高爐頭出氣溫度，提高單爐負(fù)荷，目前，單爐生產(chǎn)能力由550 t/d提高至650 t/d。

弊端：在單臺煅燒爐煅燒能力提高的前提下，出氣與下堿設(shè)備需與之增加的產(chǎn)能相匹配。

4 改造后的經(jīng)濟(jì)效果評價(jià)

改造前單爐生產(chǎn)能力550 t/d，6臺爐年產(chǎn)110萬t，現(xiàn)單爐生產(chǎn)能力提升至650 t/d，可使用5臺爐，備用一臺，僅電費(fèi)一項(xiàng)便可節(jié)約280×0.32×8 000=71.68萬元/年。另外，設(shè)備折舊、維護(hù)保養(yǎng)、人工操作等費(fèi)用約10萬元/年，共計(jì)81.68萬元/年。

輕灰煅燒爐是純堿生產(chǎn)行業(yè)中主要的耗能設(shè)備之一，提高單臺煅燒爐的生產(chǎn)能力有效的提高了設(shè)備運(yùn)行的效率。備用一臺煅燒爐，增強(qiáng)了生產(chǎn)穩(wěn)定性，并節(jié)約了生產(chǎn)成本。

TQ114.15

B

1005-8370(2017)01-41-02

2016-10-19

何承軍(1971—)，冶金機(jī)械專業(yè)，本科，工程師，青海鹽湖鎂業(yè)純堿廠廠長。