尿素板冷器裝置的應(yīng)用小結(jié)

蘇永輝，樊會(huì)會(huì)，王勝唐

(兗礦新疆煤化工有限公司, 烏魯木齊 831500)

尿素板冷器裝置是兗礦新疆煤化工有限公司利用現(xiàn)有的1號(hào)轉(zhuǎn)運(yùn)站，增加的成品尿素粒子冷卻裝置，可以將尿素粒子溫度從75～80 ℃冷卻至40～50 ℃，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品包裝溫度的完全控制，從根本上預(yù)防尿素成品結(jié)塊、粉化的發(fā)生，增加尿素顆粒的強(qiáng)度，便于尿素貯存和運(yùn)輸，使尿素成品粒度滿足GB 2440—2017《尿素》對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

1 工藝流程

新增的尿素板冷器的工藝流程[1-2]見圖1。

CWR—循環(huán)水回水；CWS—循環(huán)水上水；P1604A/B—循環(huán)脫鹽水泵；TV1630—溫度調(diào)節(jié)閥；TI1636—出料口溫度指示計(jì)；LV1631—液位調(diào)節(jié)閥；LI1631、LV1636—料位計(jì)。

1.1 物料流程

尿素顆粒經(jīng)1#皮帶運(yùn)輸，送至1#轉(zhuǎn)運(yùn)站頂部，沿下料溜管進(jìn)入尿素板冷器上部進(jìn)料倉，進(jìn)料倉頂部設(shè)有料位計(jì)(LI1631)，尿素成品顆粒依次進(jìn)入1#傳熱板組和2#傳熱板組，物料經(jīng)過尿素板冷器下部的門式下料器下落至4#皮帶，送往包裝工序。通過調(diào)節(jié)門式下料器液位調(diào)節(jié)閥(LV1631)開度控制尿素板冷器上部進(jìn)料倉料位在20%～30%。

1.2 冷卻水流程

來自管網(wǎng)的脫鹽水進(jìn)入循環(huán)脫鹽水槽(V1601)，通過循環(huán)脫鹽水泵(P1601A/B)加壓后，進(jìn)入板式換熱器(E1601)與循環(huán)水進(jìn)行換熱，送至尿素板冷器的傳熱板組，與尿素成品顆粒進(jìn)行換熱，換熱后的脫鹽水經(jīng)過溫度調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)脫鹽水溫度≥32 ℃，體積流量最大為85 m3/h，送至尿素板冷器的1#、2#傳熱板組，與尿素顆粒進(jìn)行換熱，換熱后的脫鹽水溫度約50 ℃，通過循環(huán)脫鹽水泵出口調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入尿素板冷器的脫鹽水溫度及流量，從而控制尿素板冷器出料口溫度≤50 ℃。

1.3 氣體流程

為保證尿素板冷器裝置內(nèi)的粉塵及水汽被及時(shí)帶走，該裝置安裝了離心風(fēng)機(jī)用于加快傳熱板組的空氣流動(dòng)。環(huán)境空氣經(jīng)過離心風(fēng)機(jī)(K1601)加壓后，送至尿素板冷器裝置2#傳熱板組下部及上部。傳熱板組下部進(jìn)空氣體積流量最大為500 m3/h，主要用于開車時(shí)吹除傳熱板組表面的雜物并帶走水蒸氣，保持傳熱板組表面干燥;傳熱板組上部進(jìn)空氣體積流量最大為2 000 m3/h，主要用于尿素板冷器裝置正常運(yùn)行期間吹除尿素顆粒降溫后產(chǎn)生的水蒸氣及粉塵，防止尿素顆粒結(jié)塊。進(jìn)入尿素板冷器的空氣從進(jìn)料倉頂部的出氣口送至除塵器(S1601)，除去空氣中夾帶的粉塵。

2 裝置原理

以循環(huán)冷卻的方法將造粒塔底部送來的尿素成品顆粒溫度由85 ℃(設(shè)計(jì)最大溫度)冷卻到40～50 ℃。尿素板冷器裝置采用脫鹽水(保證冷卻器清潔、氯離子可控)密閉循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，并在脫鹽水泵出口增設(shè)流量調(diào)節(jié)閥，通過脫鹽水流量控制板冷器出口尿素顆粒溫度穩(wěn)定，脫鹽水吸收的熱量最終由循環(huán)水冷卻。尿素顆粒在板冷器內(nèi)產(chǎn)生的微量粉塵經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)空氣吹至除塵器內(nèi)回收[3-4]。

3 運(yùn)行注意事項(xiàng)

(1) 裝置運(yùn)行期間必須保證料位正常穩(wěn)定。

(2) 裝置運(yùn)行過程中設(shè)備內(nèi)必須為微負(fù)壓。

(3) 必須有干空氣注入。

(4) 出水溫度必須有控制。

(5) 物料在設(shè)備內(nèi)必須是流動(dòng)的。

(6) 冷卻水進(jìn)水溫度不能太低,必須達(dá)到工藝指標(biāo)(≥32 ℃)，出水溫度控制在50 ℃。

(7) 開機(jī)時(shí)冷卻水在設(shè)備有料位后再進(jìn)，起始進(jìn)水溫度低時(shí)進(jìn)水量要少，保證在工藝指標(biāo)范圍內(nèi);停機(jī)時(shí)先停水。

(8) 長(zhǎng)期停車時(shí)傳熱板組中的水應(yīng)全部排空，并用軟水把設(shè)備內(nèi)料倉和換熱板清洗干凈，防止腐蝕。

(9) 設(shè)備堵塞用60～70 ℃水清理后，用干空氣吹干設(shè)備，并持續(xù)6～8 h。

4 投用效果

夏季溫度越高，尿素粒子強(qiáng)度差造成尿素粒子粒度變低，給尿素的生產(chǎn)、貯存和環(huán)保帶來嚴(yán)重的影響。夏季溫度最高時(shí)，大庫粒度甚至出現(xiàn)不合格，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量;溫度高時(shí)尿素生產(chǎn)造粒過程中粉塵較大，不僅嚴(yán)重影響周邊空氣質(zhì)量，造成污染環(huán)境，而且造成產(chǎn)量流失，給公司帶來經(jīng)濟(jì)損失。通過新增板冷器,其在尿素裝置生產(chǎn)中的運(yùn)用使尿素粒度從合格品達(dá)到優(yōu)等品，增加了公司效益和在行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。板冷器投用前后對(duì)比見表1。

表1 板冷器投用前和投用后的對(duì)比

5 結(jié)語

通過新增板冷器裝置，成功將尿素顆粒從85 ℃(設(shè)計(jì)最高溫度)降到50 ℃以下;通過加強(qiáng)操作、優(yōu)化工藝指標(biāo)、提高尿素粒子強(qiáng)度，大大減少粉塵的生成量，提高尿素產(chǎn)品的質(zhì)量。增加板冷器裝置后避免了結(jié)塊和粉化，滿足了生產(chǎn)處理能力，降低了單位生產(chǎn)成本。