趙 應(yīng)，張湘磷，韋秀林

(貴州開磷息烽合成氨有限責(zé)任公司 貴州息烽 551109)

貴州開磷息烽合成氨有限責(zé)任公司擁有高塔復(fù)合肥生產(chǎn)能力600 kt/a，系由2套2×150 kt/a雙塔裝置(1#和2#裝置)所組成，分別于2012年10月和2014年9月投料試車和開車，其中2#裝置在1#裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了多處改進(jìn)和優(yōu)化。

在實(shí)際運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，1#裝置的高塔塔上混合槽有效容積小(僅6.5 m3)、電機(jī)功率不足，在生產(chǎn)高濃度配方復(fù)合肥產(chǎn)品時(shí)，因物料混合不均勻，出現(xiàn)了一系列的問題：產(chǎn)品粒子成形率低，返料量增大；增大了料漿黏塔壁的概率；塔底收料斗上易積料；冷卻、篩分等后系統(tǒng)易堵塞；料漿黏度過大，攪拌裝置負(fù)荷重，電流超標(biāo)，造成7臺(tái)變頻器和超過10臺(tái)電機(jī)損毀。針對(duì)存在的問題，決定對(duì)1#裝置的第2座高塔上的混合槽實(shí)施改造。

1 工藝流程

改造前后高塔復(fù)合肥生產(chǎn)裝置工藝流程如圖1所示(實(shí)線為原流程，虛線為技改新增)。

圖1 改造前后高塔復(fù)合肥生產(chǎn)裝置工藝流程

尿素溶液或硝酸銨溶液通過溶液泵送至塔上一、二級(jí)混合槽，與經(jīng)過原料計(jì)量秤精準(zhǔn)計(jì)量后的磷酸鹽、鉀鹽、填充物充分混合均勻，得到的料漿通過差動(dòng)式造粒機(jī)的噴孔均勻噴灑而形成小液滴，液滴在高塔內(nèi)下降過程中與塔內(nèi)上升的空氣逆流接觸換熱，液滴逐漸從熔融狀態(tài)冷卻至固體狀態(tài)，在塔下收集皮帶內(nèi)得到復(fù)合肥顆粒，再經(jīng)冷卻、篩分、包膜、包裝得到顆粒復(fù)合肥產(chǎn)品。

2 改造內(nèi)容

(1)原一級(jí)混合槽上塔斗式提升機(jī)的出口端直接進(jìn)入一級(jí)混合槽，中間無緩沖裝置且落差達(dá)7 m；二級(jí)混合槽上塔斗式提升機(jī)出口端直接伸入二級(jí)混合槽內(nèi)，落差高達(dá)13 m。由于落差大、缺乏緩沖裝置，粉料進(jìn)入各級(jí)混合槽內(nèi)會(huì)濺起大量的粉塵，造成現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境惡化，操作人員巡檢積極性不高，導(dǎo)致混合槽內(nèi)的積料不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和清理。針對(duì)此問題，將2臺(tái)長(zhǎng)度為4.0 m的刮板輸送機(jī)分別放置于一級(jí)混合槽操作層平臺(tái)和上樓層平臺(tái)上，拆除原有部分粉料溜管，分別連接對(duì)應(yīng)的斗式提升機(jī)和刮板輸送機(jī)，原有的操作鋼平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的延伸改造。

(2)原一、二級(jí)混合槽攪拌裝置功率偏小(22 kW)，在生產(chǎn)高濃度復(fù)合肥產(chǎn)品時(shí)易跳車，為此采用電動(dòng)機(jī)功率為30 kW的攪拌裝置進(jìn)行替換，攪拌槳一并更換，替換下來的22 kW電動(dòng)機(jī)作為備用電動(dòng)機(jī)。

(3)將一、二級(jí)混合槽原有DN 200 mm的混合槽放空管更換為DN 400 mm的直管，粉塵單獨(dú)排放后在高塔頂部匯合，然后進(jìn)入1臺(tái)新增的旋風(fēng)除塵器，收集的粉料返回2#刮板輸送機(jī)進(jìn)入二級(jí)混合槽，旋風(fēng)除塵器出口的達(dá)標(biāo)廢氣通過設(shè)置在尾端的除塵風(fēng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)功率5.5 kW)強(qiáng)制抽風(fēng)排放。

(4)乳化機(jī)機(jī)架和二級(jí)混合槽平臺(tái)適當(dāng)加以改造，以便于乳化機(jī)檢修。原蒸汽加熱管道、蒸汽冷凝液和其他公用工程配管形式保持不變。

3 改造時(shí)間安排

因刮板輸送機(jī)的采購(gòu)周期為20 d，故項(xiàng)目總工期計(jì)劃為35 d(圖2)，其中：前期平臺(tái)安裝、原管道拆除(含除塵風(fēng)機(jī))在10 d內(nèi)完成，混合槽攪拌槳在5 d內(nèi)拆除，除塵風(fēng)機(jī)和旋風(fēng)除塵器在5 d內(nèi)完成安裝，攪拌裝置、附屬管道和刮板輸送機(jī)計(jì)劃安裝時(shí)間為10 d，系統(tǒng)吹掃試運(yùn)行為5 d。

圖2 混合槽及配套設(shè)備改造時(shí)間進(jìn)度

4 改造效果

4.1 除塵粉料的回收利用

增設(shè)刮板輸送機(jī)后，進(jìn)入一、二級(jí)混合槽的粉料落差分別減小至2.6 m和2.8 m，混合槽內(nèi)飄散的粉塵得到有效控制，操作平臺(tái)上基本無異味?；旌喜蹆?nèi)積料情況得到改善，操作人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理；混合槽頂蓋再未發(fā)生積料現(xiàn)象。

原除塵系統(tǒng)每月須清理1次，每次回收的粉料超過20 t，由于回收的粉料未能及時(shí)投入系統(tǒng)，造成粉料吸潮不能正常使用。技改后經(jīng)旋風(fēng)除塵器收集的粉料直接從刮板輸送機(jī)進(jìn)入混合槽，不僅減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和原料粉塵對(duì)環(huán)境的影響，而且減少了物料的浪費(fèi)，從而有效降低了生產(chǎn)成本。

4.2 產(chǎn)品質(zhì)量

如表1所示，在生產(chǎn)的產(chǎn)品、工藝控制指標(biāo)和采樣時(shí)間完全相同的條件下，1#裝置第2座高塔的產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于第1座高塔。

4.3 裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性

技改措施實(shí)施以后，混合槽電動(dòng)機(jī)和變頻器再未出現(xiàn)燒毀和跳?，F(xiàn)象，因塔上設(shè)備引發(fā)的停車故障減少，確保了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。以裝置年運(yùn)行52周、每周因設(shè)備和工藝原因停車時(shí)間分別為8 h和6 h、產(chǎn)量20 t/h計(jì)，全年可以增產(chǎn)14 560 t。

表1 產(chǎn)品質(zhì)量抽檢結(jié)果

5 結(jié)語

技改實(shí)施后，使混合槽內(nèi)料漿得到充分混合，生產(chǎn)工藝控制平穩(wěn)，得到的混合料漿經(jīng)造粒機(jī)噴灑后，有效提高了塔下產(chǎn)品粒子成形率，減少了后系統(tǒng)的返料量；通過粉塵的回收再利用，在尾氣達(dá)標(biāo)排放的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，提升了產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。