造气洗涤塔技改经验总结

(湖北新洋丰合成氨厂，湖北 荆门 448150)

湖北新洋丰合成氨厂造气车间有φ2 650 mm造气炉14台，共分为4个单元：1#、2#炉为1单元，其他3#～12#炉每4台炉为一个单元。每个单元设洗涤塔一个，塔高12 m，直径3 m。自2006年合成氨开车成功至2010年10月，造气洗涤塔均使用原设计涡流喷头除尘降温。在使用过程中发现涡流喷头存在较多缺陷，既不利于煤气的除尘降温，检修劳动强度大，还严重威胁员工生命安全，为全厂的安全和节能降耗生产制造了障碍。2010年10月，利用大修之际，对造气洗涤塔喷头进行了技改，取得了良好效果。下面就喷头技改经验作简单总结，或许对造气同仁们有所启迪和帮助。

1 原设计涡流喷头除尘降温流程

按照原设计方案安装的涡流喷头除尘降温流程，是在洗涤塔中上外部安装5根φ133 mm环管，每根环管上安装法兰，与25根连接塔内喷头的φ38 mm钢管相连；循环污水由埋在地面下的总管经总阀控制后，经φ420 mm短钢管缓冲后再经5根φ133 mm上水管分别经φ125 mm截止阀控制后连接至3根环管，为洗涤塔提供降温除尘污水。塔内无填料，为空塔喷淋。

2 原洗涤塔工艺流程的缺陷和不足

自2006年2月合成氨开车成功至2010年10月洗涤塔使用过程中，存在诸多缺陷和不足，主要表现在以下几点。

2.1 降温除尘效果不好

单元炉上下行煤气经总除尘器旋风除尘、显热回收器换热后，约220 ℃的煤气进入洗涤塔降温除尘。每次经大修后的洗涤塔可以将煤气降温至50 ℃以下。但经过1～2个月后，尤其是在高温的夏季，洗涤塔污水上水温度达到34 ℃左右时，出口煤气温度飙升至57 ℃左右，最高可达62 ℃，煤气总管中沉淀的灰尘相应增多。这些不良因素增加了后工段的降温除尘负荷，导致罗茨风机和压缩机打气量不足，增加电耗的同时又导致氨产量的下降，极不利于合成氨生产。

原因分析 每次洗涤塔大修时都会发现，无论是环管，还是喷头及喷头与环管连接的钢管，被循环污水中的杂物、淤泥堵塞的都较多，严重时一层25个喷头能正常喷雾的不到一半。洗涤塔底部及出口水封弯管灰尘杂物结垢严重，2009年5月19日早班曾经出现二单元洗涤塔出口水封弯管堵死，导致二单元炉被迫紧急停车的事故。造成洗涤塔降温除尘系统堵塞的原因除了循环污水质量不达标外，另一个重要的因素是因为喷头通径太小，因喷头的堵塞导致后面连接钢管、环管堵塞，局部堵死导致大面积堵塞，最终降低了洗涤塔降温除尘的效果。

2.2 洗涤塔降温除尘系统检修难度大

为保证洗涤塔的正常降温除尘功能，每次大修都必须先检查喷头喷雾情况，对堵塞的环管、钢管、喷头拆除清堵；清除洗涤塔底部、出口水封内的沉积污垢；对于因结垢严重而致使内径变小或腐蚀严重的出口水封弯管更换——繁重的检修工作，涉及受限空间作业、高处作业、动火作业，既增加检修劳动强度和作业时的安全风险，事后又无法保障系统长周期正常运行。

3 对洗涤塔降温除尘系统的技改

因为原设计的洗涤塔降温除尘系统所存在的缺陷，给合成氨生产带来了生产和安全隐患，厂部决定对系统进行技改。在武汉一家单位的指导下，根据我厂实际情况，结合进洗涤塔煤气流量、污水质量、压力和流量、洗涤塔容积，量身定制了XS1130-304大流量实心不锈钢喷嘴(图1)，利用2010年10月大修的机会，对造气4个单元的洗涤塔进行了技改。

图1 实心不锈钢喷嘴

3.1 技改方案

根据新的技改方案，造气车间拆除了原有喷头及连接钢管、法兰、环管及上水管道、阀门，对洗涤塔外部遗留的孔洞进行了补焊填平；在原洗涤塔污水总阀上部的φ420 mm污水缓冲钢管上部对立安装两个φ250 mm不锈钢无阀芯截止阀，截止阀两端安装控制手轮，截止阀进口处放置不锈钢滤网，外部安装盲板；阀门上部接φ273 mm钢管，两根钢管分别由洗涤塔中部中间位置、中下偏左或偏右插入，然后横穿洗涤塔，由塔的另一边出塔，钢管向下90°弯曲，末端焊接大小头，后接φ57 mm钢管和φ50 mm截止阀至循环污水主沟排污；在两根横穿塔内φ273 mm钢管的中部分别对称安装9个喷头，φ57 mm接管焊接喷嘴后与φ273 mm钢管用法兰连接，喷嘴向上将污水雾化喷出，对由塔下部进入的煤气进行降温除尘；塔的中下部设置3层分布器，为气液接触提供空间和时间。

3.2 新流程操作注意事项

为防止两根污水管堵塞，要长期保持塔外上水管末端导淋畅通，发现水流细小时及时疏堵；当电脑显示洗涤塔出口煤气温度上升，将近50 ℃时，依次对该单元洗涤塔截止阀滤网进行清洗。具体操作方法是，先关闭洗涤塔一根上水管截止阀的前后阀门，拆除截止阀盲板，取出不锈钢滤网，清洗掉滤网上污物，再开进水阀用污水冲洗阀内淤积污物，关进水阀后放置好滤网，上好盲板，开启截止阀前后阀门；按此方法清洗另一截止阀内滤网，最后恢复洗涤塔正常运行，可保障洗涤塔出口煤气温度在炎炎夏季也不超过50 ℃。

4 技改效果

2010年10月至今已近4年，洗涤塔降温除尘取得了满意效果，检修劳动强度也大幅降低。

4.1 降温除尘效果

经技改后的洗涤塔，大流量喷嘴雾化效果好，水雾由上至下，与塔底由下至上的煤气逆流充分接触，分布器的设置更提高了降温除尘的效果。因而一般情况下我们可以将煤气出口温度控制在43 ℃左右，最热的夏季因循环污水温度上升，我们一般控制在48 ℃左右。多次大修检查，洗涤塔塔底及水封灰垢较原来减少80%，煤气总管基本无沉积物。洗涤塔内壁及塔下部分布器无污物沉淀，这些都证明新的技改措施达到了设计要求，为后面罗茨风机及压缩机打气量的提高创造了条件，吨氨电耗明显降低。

4.2 检修劳动强度大幅降低

新的洗涤塔设计方案去掉了原来错综复杂的管网，上水钢管由5根减至2根，喷头由125个精简至9个，喷嘴出水量大，4年来系统未出现严重堵塞情况。每次大修，单塔仅有1～2个喷嘴因轻微堵塞致出水量降低，雾化效果差。检修时只需将问题喷嘴由法兰处拆下，疏通，再安装

即可，检修的劳动强度降低了90%，节省了大量人力物力，保障了检修的进度、效率和安全。

5 结 语

洗涤塔为半水煤气降温除尘，其效果直接关系到合成氨厂的节能降耗和安全生产问题，不可小觑。我车间此次技改投入少、花费时间短、效果良好，有效降低了公司的生产成本，大幅降低了检修劳动强度，保障了检修和生产的安全，在此笔者作一简单介绍，或可为造气同仁们提供参考借鉴。