拜尔法系统汽水流程优化

肖建平（中电投山西铝业有限公司，山西 原平 034100）

拜尔法系统汽水流程优化

肖建平
（中电投山西铝业有限公司，山西 原平 034100）

物料平衡、热平衡是拜尔法氧化铝生产过程控制的基础，而汽水平衡作为两大平衡控制的要点之一，对氧化铝生产的节水、节能有着重要的影响。通过对汽水流程的优化改造，提高工艺回水和余热的利用率，能有效降低生产用水和用汽量。

汽水平衡；节能；流程优化

汽水平衡作为拜尔氧化铝生产过程中两大平衡控制的要点之一，其控制的好坏直接影响到氧化铝生产的水耗和汽耗。由于设计与实际生产出现偏差，我厂拜尔法工艺回水达不到热电厂回收要求，造成汽水不平衡，一方面对热水进行排放，另一方面补充新水用于锅炉产汽，造成极大的浪费。

一、现状分析

热电厂产出的高压蒸汽一部分通过减温减压后送往高压溶出机组加热段和保温段对料浆进行加热；另一部分送往汽轮机进行发电，发电后的废汽送往母液蒸发一效和二效蒸发器进行母液加热。溶出机组加热产生的冷凝水经冷凝水闪蒸槽闪蒸后送往蒸发好水槽；蒸发器加热产生的冷凝水直接送往蒸发好水槽。按设计，蒸发好水槽内的工艺回水返回热电厂进行热效换后送往锅炉循环使用，但实际生产过程中工艺回水温度较高，热电厂无法完全回收。造成了汽水失衡，热水外排，新水补充的现象，大量的水和热量白白浪费。

由 表1可以看出，工艺回水温度高压140℃，而受热电厂混床温度的要求，只有130t/h（约占回水总量的44%）左右的工艺回水送往热电厂，经过换热后与其他水源混合一起进行混床，大量的工艺回水被用作洗水或外排。

表 1 拜尔系统主要汽水参数

二、优化方案

（一）目标设置

1 本次的改造将减少蒸发每组新蒸汽使用量15t/h左右；利用余热达到节能效果。

2 回热电厂的工艺回水达到250t/h；使全厂的水系统尽量平衡，达到减排降耗的目的。

3 改善氧化铝厂的环境，同时降低氧化铝单位生产成本。

（二）改造方案

在每组蒸发机组增加2组闪蒸器，一组用于溶出回水的闪蒸，另一组用于蒸发新蒸汽冷凝水的闪蒸。新增闪蒸器（冷凝水自蒸发器）热平衡计算结果 见表 2。

溶出回水经新增闪蒸器闪蒸后，温度降至71℃，流量降至140t/ h；闪蒸汽用于蒸发器加热，产生的冷凝水进入二次水。

同样蒸发新蒸汽冷凝水闪蒸后，温度降至71℃，流量降至110t/h；闪蒸汽用于蒸发器加热，产生的冷凝水进入二次水。

闪蒸后溶出回水和蒸发新蒸汽冷凝水送往热电厂回收利用。

三、效果检验

经过改造，蒸发好水槽内的工艺回水能完全被热电厂回收利用，改造后蒸发器新蒸汽流量降低，具体的参 数见表 3。

低压蒸汽消耗减少=120t/h-100t/h=20t/h，每组蒸发器新蒸汽消耗量减少10t/h。工艺回水回收量增加=240t/h-130t/h=110t/h，工艺回水回收量达到240t/h。现场环境得到有效改善，蒸发好水槽附近蒸汽量明显减少，由于水耗和汽耗降低，氧化铝生产成本得以降低。

四、结论与展望

受操作条件和实际工况的影响效果虽然没有完全达到设计的要求，但与改造前相比得到明显的改善，工艺回水得以全部回收，低压汽耗明显下降，环境有效改善。因此，利用闪蒸汽回收工艺回水余热，可以有效降低工艺回水温度，提高工艺回水利用率，降低低压蒸汽消耗。

本次改造重点在于回收工艺回水，降低新水消耗。然而拜尔法生产工艺的余热回收利用仍有一定的潜力空间，如何有效地利用余热、降低新蒸汽消耗水平，需要进一步研究和探索。

[1]廖鹏.浅议氧化铝生产过程中的节能措施[J].中国科技信息，2014（07）：31-32.

[2]吴庆君.节能技术在氧化铝溶出系统中的应用[J].科技创新与应用，2014（25）：78-79.

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