張東旭,楊雪嬌,鄭和虎,高余力
(兗礦新疆煤化工有限公司, 烏魯木齊 830000)
兗礦新疆煤化工有限公司于2012年在新疆投資運營60萬t醇氨聯(lián)產(chǎn)項目。為提高產(chǎn)品質(zhì)量,解決尿素包裝存在尿素顆粒溫度高、粉塵大、易結(jié)塊等現(xiàn)象,公司新增尿素板冷器裝置。
尿素顆粒經(jīng)過1#皮帶傳輸?shù)?#轉(zhuǎn)運站上部,沿下料管進入尿素板冷器上部的料倉中,尿素顆粒依次經(jīng)過1#和2#換熱板組,與其中的脫鹽水進行換熱降溫后,進入板冷器下部的門式下料器,落至4#皮帶,送去包裝工序(見圖1)[1]。對應的設(shè)備見表1。
1—板式換熱器;2—脫鹽水循環(huán)槽;3—循環(huán)脫鹽水泵;4—循環(huán)水;5—1#換熱板組;6—2#換熱板組;7—4#皮帶;8—離心風機;9—布袋除塵器;10—除塵器引風機。圖1 尿素板冷器流程圖
表1 設(shè)備一覽表
尿素板冷器裝置利用離心風機加快空氣流動,以及時移除粉塵和水汽組分。從外界大氣中抽吸的干燥空氣經(jīng)離心風機加壓后,一路送至2#換熱板組上部,空氣體積流量約為2 000 m3/h,可吹除尿素顆粒降溫后產(chǎn)生的粉塵及水汽組分,防止尿素顆粒結(jié)塊;另一路送至2#換熱板組下部,空氣體積流量約為500 m3/h,可吹除換熱板組表面的雜質(zhì)和水汽組分。進入板冷器的空氣被抽至進料倉頂部出氣口后送至除塵器,可吹除夾帶的粉塵。
尿素板冷器裝置采用脫鹽水(蒸汽冷凝液)作為冷卻水。從管網(wǎng)來的脫鹽水進入脫鹽水循環(huán)槽,經(jīng)泵輸送后與循環(huán)水在板式換熱器中換熱,冷卻水進入換熱板組后,與尿素顆粒進行換熱,使其溫度低于50 ℃。
2020年5月—7月,逐步調(diào)整與優(yōu)化尿素板冷器的工藝指標,取得了明顯的效果。
裝置投用初期,料位倉控制在30%左右,門式下料器自調(diào)開度波動很大,導致4#皮帶出現(xiàn)溢料現(xiàn)象。根據(jù)實際情況,逐步修正料位倉料位參數(shù),最終將料位倉控制在8%至14%。此時門式下料器開度不會過快,溢料現(xiàn)象也明顯改善,系統(tǒng)操作穩(wěn)定[2-3]。
結(jié)合新疆晝夜溫差大的實際情況,適時優(yōu)化出料溫度為40~45 ℃,結(jié)果完全可行。當中央控制室(DCS)界面上出料溫度<40 ℃時,聯(lián)系現(xiàn)場查看板冷器裝置情況,及時調(diào)整循環(huán)水量或冷卻水量至正常指標,維護系統(tǒng)正常運行。
由于條件限制,現(xiàn)階段主要通過沖洗粉塵回收裝置來控制進料溫度。由于新疆季節(jié)性溫差明顯,夏季時進料溫度易超標,一般巡檢需測量尿素顆粒溫度,進而判斷沖洗粉塵的時間及次數(shù),控制去進料倉的溫度在正常范圍內(nèi)[4]。
通過尿素板冷器提前除去部分粉塵,最終產(chǎn)品質(zhì)量明顯改善,相關(guān)數(shù)據(jù)見表2。
表2 質(zhì)量對比表 %
由表2可見:對比2019年與2020年同時期尿素粒度,夜班提升了3.53%,白班提升了3.26%;2019年7月,尿素平均粒度為90.25%,至2020年7月提升為93.32%。實際生產(chǎn)證明,增加尿素板冷器可改善尿素成品的尿素粒度。
按照GB/T 2440—2017 《尿素》標準,所制得的尿素為優(yōu)等品,增強了產(chǎn)品競爭力。
根據(jù)粉塵回收清理報告,整理尿素板冷器穩(wěn)定運行時的數(shù)據(jù)(見表3)。
由表3可知:回收尿素粉塵的平均質(zhì)量(按50 kg/袋計算)為1.94 t/d,按尿素粉塵的價格為1 050元/t計算,可節(jié)約支出2 037元/d;每噸尿素蒸汽消耗為1.08 t,按2.5 MPa蒸汽價格為120元/t計算,可節(jié)約蒸汽消耗為251.42元/d。一年按300 d計算,每年回收尿素粉塵與節(jié)約蒸汽共計686 526元。
表3 粉塵數(shù)量匯總對比 袋
通過新增尿素板冷器裝置,改善了包裝工序的工作環(huán)境,回收的粉塵也創(chuàng)造了新的經(jīng)濟價值,達到“降本增效”的效果。