造氣洗滌塔技改經(jīng)驗總結(jié)

(湖北新洋豐合成氨廠，湖北 荊門 448150)

湖北新洋豐合成氨廠造氣車間有φ2 650 mm造氣爐14臺，共分為4個單元：1#、2#爐為1單元，其他3#～12#爐每4臺爐為一個單元。每個單元設(shè)洗滌塔一個，塔高12 m，直徑3 m。自2006年合成氨開車成功至2010年10月，造氣洗滌塔均使用原設(shè)計渦流噴頭除塵降溫。在使用過程中發(fā)現(xiàn)渦流噴頭存在較多缺陷，既不利于煤氣的除塵降溫，檢修勞動強(qiáng)度大，還嚴(yán)重威脅員工生命安全，為全廠的安全和節(jié)能降耗生產(chǎn)制造了障礙。2010年10月，利用大修之際，對造氣洗滌塔噴頭進(jìn)行了技改，取得了良好效果。下面就噴頭技改經(jīng)驗作簡單總結(jié)，或許對造氣同仁們有所啟迪和幫助。

1 原設(shè)計渦流噴頭除塵降溫流程

按照原設(shè)計方案安裝的渦流噴頭除塵降溫流程，是在洗滌塔中上外部安裝5根φ133 mm環(huán)管，每根環(huán)管上安裝法蘭，與25根連接塔內(nèi)噴頭的φ38 mm鋼管相連；循環(huán)污水由埋在地面下的總管經(jīng)總閥控制后，經(jīng)φ420 mm短鋼管緩沖后再經(jīng)5根φ133 mm上水管分別經(jīng)φ125 mm截止閥控制后連接至3根環(huán)管，為洗滌塔提供降溫除塵污水。塔內(nèi)無填料，為空塔噴淋。

2 原洗滌塔工藝流程的缺陷和不足

自2006年2月合成氨開車成功至2010年10月洗滌塔使用過程中，存在諸多缺陷和不足，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

2.1 降溫除塵效果不好

單元爐上下行煤氣經(jīng)總除塵器旋風(fēng)除塵、顯熱回收器換熱后，約220 ℃的煤氣進(jìn)入洗滌塔降溫除塵。每次經(jīng)大修后的洗滌塔可以將煤氣降溫至50 ℃以下。但經(jīng)過1～2個月后，尤其是在高溫的夏季，洗滌塔污水上水溫度達(dá)到34 ℃左右時，出口煤氣溫度飆升至57 ℃左右，最高可達(dá)62 ℃，煤氣總管中沉淀的灰塵相應(yīng)增多。這些不良因素增加了后工段的降溫除塵負(fù)荷，導(dǎo)致羅茨風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)打氣量不足，增加電耗的同時又導(dǎo)致氨產(chǎn)量的下降，極不利于合成氨生產(chǎn)。

原因分析 每次洗滌塔大修時都會發(fā)現(xiàn)，無論是環(huán)管，還是噴頭及噴頭與環(huán)管連接的鋼管，被循環(huán)污水中的雜物、淤泥堵塞的都較多，嚴(yán)重時一層25個噴頭能正常噴霧的不到一半。洗滌塔底部及出口水封彎管灰塵雜物結(jié)垢嚴(yán)重，2009年5月19日早班曾經(jīng)出現(xiàn)二單元洗滌塔出口水封彎管堵死，導(dǎo)致二單元爐被迫緊急停車的事故。造成洗滌塔降溫除塵系統(tǒng)堵塞的原因除了循環(huán)污水質(zhì)量不達(dá)標(biāo)外，另一個重要的因素是因為噴頭通徑太小，因噴頭的堵塞導(dǎo)致后面連接鋼管、環(huán)管堵塞，局部堵死導(dǎo)致大面積堵塞，最終降低了洗滌塔降溫除塵的效果。

2.2 洗滌塔降溫除塵系統(tǒng)檢修難度大

為保證洗滌塔的正常降溫除塵功能，每次大修都必須先檢查噴頭噴霧情況，對堵塞的環(huán)管、鋼管、噴頭拆除清堵；清除洗滌塔底部、出口水封內(nèi)的沉積污垢；對于因結(jié)垢嚴(yán)重而致使內(nèi)徑變小或腐蝕嚴(yán)重的出口水封彎管更換——繁重的檢修工作，涉及受限空間作業(yè)、高處作業(yè)、動火作業(yè)，既增加檢修勞動強(qiáng)度和作業(yè)時的安全風(fēng)險，事后又無法保障系統(tǒng)長周期正常運(yùn)行。

3 對洗滌塔降溫除塵系統(tǒng)的技改

因為原設(shè)計的洗滌塔降溫除塵系統(tǒng)所存在的缺陷，給合成氨生產(chǎn)帶來了生產(chǎn)和安全隱患，廠部決定對系統(tǒng)進(jìn)行技改。在武漢一家單位的指導(dǎo)下，根據(jù)我廠實際情況，結(jié)合進(jìn)洗滌塔煤氣流量、污水質(zhì)量、壓力和流量、洗滌塔容積，量身定制了XS1130-304大流量實心不銹鋼噴嘴(圖1)，利用2010年10月大修的機(jī)會，對造氣4個單元的洗滌塔進(jìn)行了技改。

圖1 實心不銹鋼噴嘴

3.1 技改方案

根據(jù)新的技改方案，造氣車間拆除了原有噴頭及連接鋼管、法蘭、環(huán)管及上水管道、閥門，對洗滌塔外部遺留的孔洞進(jìn)行了補(bǔ)焊填平；在原洗滌塔污水總閥上部的φ420 mm污水緩沖鋼管上部對立安裝兩個φ250 mm不銹鋼無閥芯截止閥，截止閥兩端安裝控制手輪，截止閥進(jìn)口處放置不銹鋼濾網(wǎng)，外部安裝盲板；閥門上部接φ273 mm鋼管，兩根鋼管分別由洗滌塔中部中間位置、中下偏左或偏右插入，然后橫穿洗滌塔，由塔的另一邊出塔，鋼管向下90°彎曲，末端焊接大小頭，后接φ57 mm鋼管和φ50 mm截止閥至循環(huán)污水主溝排污；在兩根橫穿塔內(nèi)φ273 mm鋼管的中部分別對稱安裝9個噴頭，φ57 mm接管焊接噴嘴后與φ273 mm鋼管用法蘭連接，噴嘴向上將污水霧化噴出，對由塔下部進(jìn)入的煤氣進(jìn)行降溫除塵；塔的中下部設(shè)置3層分布器，為氣液接觸提供空間和時間。

3.2 新流程操作注意事項

為防止兩根污水管堵塞，要長期保持塔外上水管末端導(dǎo)淋暢通，發(fā)現(xiàn)水流細(xì)小時及時疏堵；當(dāng)電腦顯示洗滌塔出口煤氣溫度上升，將近50 ℃時，依次對該單元洗滌塔截止閥濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。具體操作方法是，先關(guān)閉洗滌塔一根上水管截止閥的前后閥門，拆除截止閥盲板，取出不銹鋼濾網(wǎng)，清洗掉濾網(wǎng)上污物，再開進(jìn)水閥用污水沖洗閥內(nèi)淤積污物，關(guān)進(jìn)水閥后放置好濾網(wǎng)，上好盲板，開啟截止閥前后閥門；按此方法清洗另一截止閥內(nèi)濾網(wǎng)，最后恢復(fù)洗滌塔正常運(yùn)行，可保障洗滌塔出口煤氣溫度在炎炎夏季也不超過50 ℃。

4 技改效果

2010年10月至今已近4年，洗滌塔降溫除塵取得了滿意效果，檢修勞動強(qiáng)度也大幅降低。

4.1 降溫除塵效果

經(jīng)技改后的洗滌塔，大流量噴嘴霧化效果好，水霧由上至下，與塔底由下至上的煤氣逆流充分接觸，分布器的設(shè)置更提高了降溫除塵的效果。因而一般情況下我們可以將煤氣出口溫度控制在43 ℃左右，最熱的夏季因循環(huán)污水溫度上升，我們一般控制在48 ℃左右。多次大修檢查，洗滌塔塔底及水封灰垢較原來減少80%，煤氣總管基本無沉積物。洗滌塔內(nèi)壁及塔下部分布器無污物沉淀，這些都證明新的技改措施達(dá)到了設(shè)計要求，為后面羅茨風(fēng)機(jī)及壓縮機(jī)打氣量的提高創(chuàng)造了條件，噸氨電耗明顯降低。

4.2 檢修勞動強(qiáng)度大幅降低

新的洗滌塔設(shè)計方案去掉了原來錯綜復(fù)雜的管網(wǎng)，上水鋼管由5根減至2根，噴頭由125個精簡至9個，噴嘴出水量大，4年來系統(tǒng)未出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞情況。每次大修，單塔僅有1～2個噴嘴因輕微堵塞致出水量降低，霧化效果差。檢修時只需將問題噴嘴由法蘭處拆下，疏通，再安裝

即可，檢修的勞動強(qiáng)度降低了90%，節(jié)省了大量人力物力，保障了檢修的進(jìn)度、效率和安全。

5 結(jié) 語

洗滌塔為半水煤氣降溫除塵，其效果直接關(guān)系到合成氨廠的節(jié)能降耗和安全生產(chǎn)問題，不可小覷。我車間此次技改投入少、花費(fèi)時間短、效果良好，有效降低了公司的生產(chǎn)成本，大幅降低了檢修勞動強(qiáng)度，保障了檢修和生產(chǎn)的安全，在此筆者作一簡單介紹，或可為造氣同仁們提供參考借鑒。