低盐优质重灰冲洗水系统改造

(中盐青海昆仑碱业有限公司，青海德令哈 817099)

低盐优质重灰纯碱生产技术，是我单位首次在高原引进的新技术，是我单位一大亮点工程。而德国进口设备离心机，作为一水碱结晶脱除游离水设备，也是低盐优质重灰纯碱生产中的核心设备。

设计上，离心机四大冲洗水：前腔冲洗水(即洗盐水)、侧腔(外筛篮)冲洗水、后背板冲洗水、三瓣密封冲洗水，均为含碱溶液(含Na2CO3约20～60 tt)，温度高(约60～80 ℃)。在离心机运行过程中，出现含碱溶液冲洗水，无法冲洗干净后背板，导致后背板结疤；无法冲洗并冷却三瓣密封，导致三瓣密封硬化、磨损严重；无法冲洗干净外筛篮结疤，影响过滤效果；前腔洗盐水喷洒至差速器产品室侧，导致后背板结疤等现象，造成离心机频繁故障，且每次维修费用昂贵，严重影响低盐优质重灰生产的平稳运行。而厂家在拆卸检修过程中发现后背板及三瓣密封处积碱多。 故经过对离心机设备结构的考虑以及工艺系统的研究，将低盐优质重灰原有混合洗水、热水系统改造，分离成单独的两个系统。且将三瓣密封冲洗水改造为脱盐水(软水、温度25～30 ℃)，起到对三瓣密封冲洗、降温的效果。

1 低盐优质纯碱工艺流程

低盐优质纯碱工艺流程图见图1。由图1可以看出，离心机的作用是脱除一水碱结晶的游离水，是整个生产系统中承上启下的重要设备。故离心机是否正常稳定运行，直接影响整个生产系统。

图1 优重运碱系统流程图

2 离心机冲洗水结构

离心机产品室前端，有一冲洗水总管，将冲洗水送往两个前腔洗盐水管、两个侧腔(外筛篮)冲洗水管以及外加冲洗水管(橡胶管，可来回移动，变换冲洗位置)中。前腔洗盐水管进水由闸阀(DN25)控制，管端安装喷头，用来冲洗螺旋刮刀结疤、螺旋刮刀及筛篮间隙结疤，以及冲洗一水碱结晶体中盐分。而侧腔冲洗水有2条管线(DN32)附带8个喷头，用于冲洗外筛篮结疤，增大筛篮过滤效果。

图2 前腔及侧腔冲洗水管示意图

图3 差速器端密封冲洗水图

离心机冲洗系统存在的问题：

1)原有后背板冲洗水为含碱溶液，在运行过程中，出现后背板结碱疤等情况，碱块卡在筛篮与后背板之间，影响离心机正常运行。

2)原有离心机三瓣密封冲洗水为热水(温度60～80 ℃)，在运行过程中，由于设备高速运转，三瓣密封温度会升高，而原有冲洗水只起到冲洗作用，无法给予三瓣密封冷却降温。

3 改造前冲洗水流程

图4 原低盐优质纯碱热水、洗水系统图

4 洗水、热水系统改造

4.1 洗水系统

1)保留原洗水高位槽溢流管线(DN200),将洗涤塔出口洗水管线(DN150)并入洗水高位槽溢流管线竖管上，使洗水自洗涤塔流出后直接流入洗水桶，而不进入洗水高位槽。

2)生产过程中，洗水泵Ⅰ将洗水桶中洗水输送至洗涤塔，冲洗完洗涤塔的回水，直接通过改造管线回至洗水桶，形成一条洗水闭合循环线。

4.2 热水系统

1)热水罐侧面离地10 cm处打孔，另加装一条管径为DN80碳钢管，接入洗水高位槽顶部预留孔洞，且将管线往洗水高位槽插深0.5 m。管线(DN80)起点热水罐根部位置，加装截止阀(DN80)。

2)洗水高位槽安装远传液位计，接入主控室DCS系统。

3)生产过程中，将脱盐水补充至热水罐，通过热水罐盘管蒸汽加热后，人工控制打开DN80截止阀，将热水罐内热水输送至洗水高位槽。

4)洗水高位槽中热水(温度约50～75 ℃)由洗水泵Ⅱ打到离心机，将此热水接通到离心机后背板冲洗水、侧腔(外筛篮)冲洗水及前腔洗盐水管道上。

5)改造后，离心机用水完全是由热水罐、热水高位槽、洗水泵Ⅱ等组成的热水系统供给，即改造后离心机所有水均为热水，不含碱液。

6)将洗水、热水系统彻底分离后，原洗水高位槽改名为热水高位槽(改造后洗水、热水系统如图5所示)。

4.3 脱盐水系统

拆除原热水冲洗三瓣密封管线，将脱盐水接至三瓣密封冲洗水管线内(结构如图2所示)，因运行过程中三瓣密封温度高，即脱盐水完全可冲洗干净三瓣密封处碱疤，同时降低三瓣密封温度，延长三瓣密封寿命，即延长离心机使用寿命。

4.4 保留部分原管线

1)保留原高位槽洗水补充母液桶管线，改造后在母液浓度高时可以将高位槽热水补充至母液中。

2) 在洗水泵Ⅰ出口管线，加装一DN80管线并入高位槽洗水补充母液桶管线上，当洗水桶洗水浓度高时，高位槽热水也可以补充至母液中。

图5 改造后低盐优质纯碱热水、洗水系统图

5 离心机冲洗水改造后效果

1)将离心机冲洗水改为热水后，离心机运行平稳，杜绝了班中因筛篮与离心机后背板结疤，造成离心机振动大，离心机自停等现象。

2)将离心机冲洗水改为热水后，离心机频繁结疤现象减少，故障率降低，返厂维修情况减少。

3)由于三瓣密封冲洗水改为脱盐水，不仅起到冲洗密封作用，同时给三瓣密封降温，延长三瓣密封使用寿命。改造后，未出现因三瓣密封结疤或磨损严重、老化导致的离心机故障。

4)规范了离心机洗车，即先用侧腔水冲洗外筛篮15 min ，堵塞在筛网外面结疤清理干净，再用前腔水冲洗筛篮内侧15 min ，保证冲洗水通过筛网缝隙回到母液桶，清洗彻底。

5)因改造后含碱溶液冲洗水改为热水，不含碱液，故冲洗后背板等冲洗得干净，很大程度上降低了因后背板结碱疤而造成离心机故障的情况。

表1 改造前离心机冲洗水浓度

改造后，因冲洗水改为热水，即往热水罐补充脱盐水加热而成，故不含碱液，冲洗水浓度为0。

以1#离心机为例，改造前后振动值对比见表2。

表2 改造前2014年4月振动值 单位：mm/s

表3 改造后2017年4月份振动值 单位：mm/s

(续表)

6 总 结

在改造前每年均有一到两台的离心机返厂维修，不仅拆装难度较大，且维修时间较长，维修费用较高还严重影响公司的生产运营。以2014年大修3#离心机为例：密封件维修价：30万元，其余部位维修价：49万元，来回运费：3万，维修总价：82万元。

通过对离心机冲洗水改造后至今未出现因密封损坏返厂维修的情况，节省了高额的维修费用，减轻了职工的劳动强度，稳定了生产，为企业赢得利益。