陳 俊，王國(guó)珍

（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

閃速爐重油系統(tǒng)是一期工程中與閃速熔煉系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)的，最初它主要用于干燥銅精礦、把余熱鍋爐產(chǎn)出的飽和蒸汽加熱為過(guò)熱蒸汽送往動(dòng)力車(chē)間發(fā)電，當(dāng)停爐保溫，爐體升溫，爐況不佳時(shí)都是依靠燃燒重油提供熱能的，可以說(shuō)重油系統(tǒng)是閃速爐系統(tǒng)不可或缺的熱源。但是隨著重油品質(zhì)的惡化，重油價(jià)格的攀升和環(huán)保要求［1-2］的提高，重油已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在生產(chǎn)的需要。

2 工藝簡(jiǎn)介

閃速爐重油系統(tǒng)主要是由重油罐、重油泵、重油加熱系統(tǒng)、重油機(jī)組、重油燒嘴、重油管路六部分組成［3］。其中重油罐容量為30m3，重油由供銷(xiāo)車(chē)間供應(yīng)，根據(jù)重油使用量的不同，重油罐液位以30%～60%控制。重油系統(tǒng)優(yōu)化前，重油罐內(nèi)的重油經(jīng)由4臺(tái)重油泵把重油打進(jìn)重油加熱器，加熱至150℃，再通過(guò)重油管路分別輸送至氣流干燥的熱風(fēng)爐油機(jī)組、蒸汽過(guò)熱器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)SH）油機(jī)組、蒸汽再熱器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)RH）油機(jī)組、淀池油機(jī)組、反應(yīng)塔氧油燒嘴油機(jī)組和上升煙道油機(jī)組。給各區(qū)域系統(tǒng)提供熱能。為了維護(hù)重油系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行和保證生產(chǎn)的持續(xù)，相配套的設(shè)計(jì)了一套柴油系統(tǒng)。用于清洗重油系統(tǒng)管路和設(shè)備，當(dāng)重油系統(tǒng)故障時(shí)也可以切換至柴油為各系統(tǒng)繼續(xù)提供熱能，具體見(jiàn)圖1。

圖1 優(yōu)化前重油系統(tǒng)示意圖

3 重油系統(tǒng)優(yōu)化前存在的問(wèn)題

一系統(tǒng)閃速爐重油系統(tǒng)主要是以250#重油參數(shù)為依據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)的，具體重油參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 重油參數(shù)

一系統(tǒng)閃速爐重油系統(tǒng)自投入使用，經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，系統(tǒng)變得龐大，管路復(fù)雜，給操作維護(hù)帶來(lái)了很大的困難，但是近年來(lái)新的設(shè)備和工藝的出現(xiàn)，以及油價(jià)的攀升、環(huán)保要求的提高，主要以重油為熱源的閃速爐系統(tǒng)已經(jīng)不再適合現(xiàn)在生產(chǎn)的需要，具體如下：

（1）重油油質(zhì)變化大，精礦干燥系統(tǒng)和加熱蒸汽系統(tǒng)波動(dòng)比較大；

（2）重油中C、H成分含量偏低，重油發(fā)熱值達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；

（3）重油雜質(zhì)含量高，油機(jī)組過(guò)濾網(wǎng)和重油燒嘴易堵塞，清洗和更換頻繁，工作量較大；

（4）重油中水份含量超標(biāo)，重油加熱后水份汽化致使重油泵打不起壓力油；但是重油溫度控制過(guò)低又會(huì)使燒嘴結(jié)焦［4］，燃燒不良，影響精礦干燥量和蒸汽加熱；燃燒不好又會(huì)導(dǎo)致尾氣含硫超標(biāo)，污染環(huán)境；

（5）重油價(jià)格逐年攀升，生產(chǎn)成本高；

（6）重油系統(tǒng)龐大，重油加熱和管道保溫消耗蒸汽量大，系統(tǒng)維護(hù)難度大。

由于銅精礦的干燥和加熱蒸汽系統(tǒng)主要是以重油燃燒為熱源，所以重油品質(zhì)的變化在一定程度上制約著生產(chǎn)，如果控制不好又會(huì)導(dǎo)致安全和環(huán)保事故的發(fā)生，因此閃速爐必須擺脫以重油為主要熱源的局面。

4 重油系統(tǒng)的優(yōu)化與維護(hù)

2013年熔煉和動(dòng)力車(chē)間進(jìn)行工藝優(yōu)化對(duì)接，重油系統(tǒng)也是重點(diǎn)優(yōu)化項(xiàng)目之一。這次優(yōu)化不僅簡(jiǎn)化了重油系統(tǒng)（見(jiàn)圖2），而且完全改變了重油在閃速爐熔煉系統(tǒng)中的重要性。

圖2 優(yōu)化后重油系統(tǒng)示意圖

4.1 蒸汽干燥取代氣流干燥

一系統(tǒng)閃速爐原有的銅精礦干燥系統(tǒng)，主要是從日本引進(jìn)的三段式氣流干燥系統(tǒng)，干燥能力為140t/h，占銅精礦總干燥量的75%以上。氣流干燥系統(tǒng)是依靠重油燃燒產(chǎn)生的熱能把精礦干燥，重油燃燒的狀況決定著干燥量。如果重油燃燒不好，不僅影響銅精礦的干燥量，而且重油燃燒后的尾氣含硫也會(huì)超標(biāo)，污染環(huán)境。

2013年新建的蒸汽干燥機(jī)［5］處理能力為220t/h，熱源來(lái)自于新建的飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組，即閃速爐和轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐產(chǎn)出的飽和蒸汽先直接進(jìn)入透平發(fā)電機(jī)組，從透平發(fā)電機(jī)組抽出1.4MPa背壓蒸汽作為蒸汽干燥機(jī)的熱源，將含水約8%～10%的混合銅精礦一步干燥到水分低于0.3%。干燥過(guò)程產(chǎn)生的煙氣，經(jīng)布袋收塵后，含塵濃度小于50mg/Nm3的煙氣由排風(fēng)機(jī)引出后放空。220t/h蒸汽干燥機(jī)建成后精礦干燥量完全能夠滿足閃速爐投料量的要求。

新蒸汽干燥系統(tǒng)自投入使用以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，利用自產(chǎn)蒸汽干燥精礦，節(jié)能環(huán)保，完全取代了之前以重油為熱源的氣流干燥系統(tǒng)。

4.2 更換新型透平發(fā)電機(jī)

動(dòng)力車(chē)間原有的透平發(fā)電機(jī)組是從日本引進(jìn)的過(guò)熱蒸汽發(fā)電機(jī)組，對(duì)蒸汽溫度和品質(zhì)要求較高，2013年動(dòng)力車(chē)間引進(jìn)了先進(jìn)的飽和蒸汽發(fā)電機(jī)組，既閃速爐和轉(zhuǎn)爐鍋爐產(chǎn)出的飽和蒸汽可以不用加熱直接進(jìn)入動(dòng)力透平發(fā)電機(jī)組發(fā)電。所以之前用于加熱蒸汽的SH和RH加熱器相應(yīng)的取消，與之配套的重油加熱系統(tǒng)也相應(yīng)地拆除。

4.3 中央油槍取代氧油燒嘴

閃速爐反應(yīng)塔頂對(duì)角設(shè)置了三只氧油燒嘴，它是依靠富氧風(fēng)和霧化重油混合燃燒為閃速爐反應(yīng)塔提供輔助熱，當(dāng)停爐后升溫和爐況不佳時(shí)才投入使用。但是氧油燒嘴操作比較繁瑣，長(zhǎng)時(shí)間不用還要排油疏通油管，耗時(shí)耗力，同時(shí)也污染現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境。

中央油槍是一根從精礦噴嘴頂部直插到底部的油槍?zhuān)匀紵裼蛠?lái)提供熱源，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。所以氧油燒嘴被中央油槍所取代。

4.4 重油系統(tǒng)優(yōu)化后的維護(hù)

重油系統(tǒng)優(yōu)化后，在正常生產(chǎn)情況下閃速爐系統(tǒng)不再使用重油，重油只是在重油罐和各個(gè)油機(jī)組之間進(jìn)行循環(huán)備用，系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單，易于維護(hù)。較之以前重油系統(tǒng)的操作維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有所改變，具體如下：

（1）根據(jù)現(xiàn)在的重油品質(zhì)，在重油循環(huán)中，重油溫度只需要控制在120℃，回油壓力控制在0.7MPa,就可以保證循環(huán)油路的暢通；

（2）在重油循環(huán)期間，重油罐底加熱器不需要打開(kāi)，重油僅靠回油的溫度就可以保證重油罐內(nèi)重油不凝結(jié)，但是如果重油罐進(jìn)入新的重油，罐底加熱器必須打開(kāi)，并定期進(jìn)行罐底排水；

（3）重油泵前后過(guò)濾器不再需要定期清洗，但是如果重油罐進(jìn)入新的重油并在持續(xù)使用，每次使用后泵前后過(guò)濾器必須清洗一次；

（4）兩臺(tái)重油泵必須交替運(yùn)行，要求每個(gè)月切換一次，保證兩臺(tái)重油泵都能正常運(yùn)行，避免長(zhǎng)時(shí)間不用而被重油粘結(jié)而無(wú)法啟動(dòng)；

（5）定期檢查重油管路保溫情況，確保保溫蒸汽暢通，避免重油管路粘結(jié)而循環(huán)不暢；

（6）如果要停止重油循環(huán)，在停運(yùn)前必須用柴油把整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的管路、油機(jī)組、加熱器等設(shè)備清洗干凈。

5 重油系統(tǒng)優(yōu)化效果

優(yōu)化后，一系統(tǒng)閃速爐重油系統(tǒng)只做循環(huán)備用，重油使用量也大幅降低，降低了生產(chǎn)成本，也保護(hù)了環(huán)境，具體效果如下：

（1）熱風(fēng)爐和SH、RH平均每小時(shí)消耗重油2000L，取消后為工廠節(jié)約了大量成本，達(dá)到了工廠降本增效的目的；

（2）熱風(fēng)爐和SH、RH重油燃燒煙氣是外排的，取消后從源頭上避免了對(duì)環(huán)境的污染；

（3）重油系統(tǒng)優(yōu)化后降低員工的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)節(jié)約了維護(hù)成本。

6 結(jié)束語(yǔ)

這次重油系統(tǒng)優(yōu)化，改變了閃速爐以重油為主要熱源的局面，降低了成本，也達(dá)到了節(jié)能環(huán)保、降本增效的效果［6］，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的。但是現(xiàn)在的重油系統(tǒng)也存在著一些問(wèn)題：比如重油在不使用的情況下，重油泵必須運(yùn)行，為重油循環(huán)提供動(dòng)力；保溫蒸汽也必須投入，否則重油會(huì)粘結(jié)甚至堵塞管路，造成重油系統(tǒng)循環(huán)不暢。這些都在時(shí)刻消耗著能源，也是一個(gè)較大的浪費(fèi)。相信隨著科技的進(jìn)步這些問(wèn)題都能夠得到解決，甚至可以用新型能源［7］來(lái)取代重油。