流化床大颗粒尿素装置料位控制阀技术改造

刘舜昀（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海　格尔木　816000）

流化床大颗粒尿素装置料位控制阀技术改造

刘舜昀（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司，青海格尔木816000）

通过对大颗粒尿素流化床造粒器料位控制阀的技术改造，减少了设备故障，稳定了造粒器料位，优化了工艺条件，实现了大颗粒尿素装置长周期稳定运行，提高了尿素产品质量，减轻了操作人员的劳动强度。本文以青海盐湖化工公司为例，对此装置的改造进行阐述。

大颗粒尿素；料位控制阀；技术改造；效益客观；经济评价

青海盐湖工业股份有限公司二期尿素项目采用传统的CO2汽提法，大颗粒尿素造粒系统采用荷兰荷丰公司的流化床造粒技术，设计生产能力50t/h。大颗粒尿素装置料位控制阀的改造，减少了设备故障，稳定了造粒器和冷却器料位，优化了工艺条件，延长了装置运行周期，杜绝浪费和环保达标排放，降低了消耗，提高了经济效益。

1　大颗粒尿素造粒系统简介

1.1工艺流程

由尿素熔融泵打入的尿素溶液和通过甲醛计量泵加入的浓度37%的甲醛溶液在静态混合器混合后去造粒器。混合液被均匀地分配到喷嘴并由雾化空气喷射到流化床上。

造粒成型后的产品被送到流化床冷却器，被流化空气冷却到约70℃，通过振动取料器和料位控制阀后取出，经皮带输送至斗提机，被斗提机提升到安全筛，筛出的颗粒粒径大于10mm的粒状尿素及直径13mm以上块状、团状的尿素送循环槽。由安全筛出来的的尿素颗粒被送到振动筛，在此被筛分成三部分：合格产品被送到最终产品冷却器进一步冷却到45℃，送往尿素包装仓库；尺寸过小的颗粒直接送回造粒器作为晶种；尺寸过大的颗粒被辊式破碎机破碎后加入到尺寸过小的颗粒中，被送回到造粒器作为晶种。固体循环比约为1/2（累计的超尺寸+小尺寸物料与合格产品流速之比）。

1.2料位控制阀在造粒系统中的作用

料位控制阀安装在造粒器冷却器振动取料器之后，通过调节料位控制阀开度和取料器的振频达到稳定取料。料位控制阀是控制造粒器和冷却器料位的重要设备，造粒器和冷却器料位的波动直接影响造粒系统正常运行及成品尿素颗粒的大小。

2　料位控制阀改造的依据和理由

本装置原设计造粒器取料器料位控制阀采用手动翻板阀，由于翻板阀开关时受到尿素颗粒的挤压而不易调节和控制，导致过料不畅造成造粒器料位大幅度波动，甚至出现下料口堵塞，导致大颗粒系统停车，影响造粒系统正常运行和尿素颗粒的大小。由此可知，手动翻板阀频繁动作时操作人员劳动强度大且不能满足工艺要求。

其次，系统运行在20天左右，尿素粉尘容易粘结在翻板，在下料口出现尿素粉尘结块，导致下料卡死，无法取料，造粒器压床而停车。每次停车洗床处理需要4—6小时，每次影响产量160—250吨左右，造粒器洗床过程中，含有尿素的废水不能回收，废水不能达标排放，造成产品浪费、环保超标和氨耗偏高。

3　改造方案

将手动翻板阀改为电动插板阀，安装位置由原先的振动取料器之后移至冷却器下料与振动取料器之间，降低振动电机负荷，从而有效控制造粒器和冷却器料位，大大延长了系统运行周期、提高了尿素产品外在质量（粒度）。

3.1结构改造

为了杜绝翻板阀在操作过程中由于尿素挤压而受力过大的问题，将翻板阀改造为插板阀。并将位置移至振动取料器之前，有效降低了振动取料器电机负荷。

3.2作用形式改造

将原先手动操作型式改为通过电动执行器操作，并将执行器输入输出4～20mA信号引致DCS，中控人员根据料位高低精准调节插板阀开度，有效平稳控制了造粒器和冷却器料位。并大大降低了操作人员的劳动强度。

4　改造费用

电动插板阀采购费用以及现场电气、仪表施工费用：约6万元。

5　改造后效果及经济评价

5.1改造后效果

经过技改后，经过一年的实践，中控操作人员根据料位情况，由电动插板阀开度和振动取料器振频相互配合，均匀出料，稳定了造粒器和冷却器料位。避免了由原先翻板阀卡死或者手轮不能及时调节而造成停车事故，实现了系统长周期运行。同时，彻底杜绝了在现场操作的人身安全隐患。

5.2经济评价

原设计翻板阀，每年至少检修4次以上，每次2小时，直接影响尿素产量：40（t/h）X4（次）X2（h）=320吨，320（t）X1500（元/ t）=480000元。

5.3环境保护和节能效果评价

杜绝了由于料位控制阀故障频繁洗床而造成废水超标排放，有效降低了成品浪费和降低了氨耗。与其相比较，此项目改造方案、资金投入等方面都比较科学合理，改造后经济系效益和社会效益可观。

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刘舜昀（1973-），男，工程师，1995年毕业于陕西省化工学校化工工艺专业，现任青海盐湖工业股份有限公司化工分公司尿素二车间主任。