轻灰蒸汽煅烧炉系统改进

(连云港碱业有限公司，江苏 连云港 222042)

1 进料溜管加仓壁振动器改造

1.1 进料溜管存在的缺陷

轻灰4#蒸汽煅烧炉进料溜管原设计采用热轧不锈钢板制作，表面粗糙度一般在Ra12.5～6.3之间，由于溜管内表面存在微观不平的现象，炉气内夹带碱尘的颗粒又非常小，在进料溜管表面容易造成黏结搭桥堆积，随着堆积量越来越大最后造成整个出料溜管堵塞；进料溜管口采用法兰连接，在法兰的接口处不可避免的会有一定的错口，碱尘在错口处易堆积结疤；另外预混器频繁正压，在预混器内会产生水蒸汽，水蒸汽就会流入进料溜管冷凝成水，然后在轻灰蒸汽煅烧炉进料溜管内壁上结疤，频繁停炉清理进料溜管结疤11次/月左右，职工清理工作量大。

1.2 改造项目实施情况

2018年10月在轻灰4#蒸汽煅烧炉进料溜管下部1/4处安装ZFB系列仓壁振动器，ZFB系列仓壁振动器是一种新型振动破拱设备。利用新型振动电机高速旋转产生的离心作用，使该机高频振动，消除物料在进料溜管内壁摩擦及物料间相对稳定性，从而使物料顺利快速通过进料溜管。同时为防止进料溜管被振动撕裂，在进料溜管铺设振动板，将振动板焊接在溜管外壁，振动器固定接在振动板上。振动电机性能参数：

电机型号：YZS-2.5-4

激振力：0-2.5 kN

振频：1410 r/min

电压：380 V

电流：0.45 A

功率：0.18 kW

图1 ZFB系列仓壁振动器示意图

1.3 改造项目实现的效果

轻灰4#进料溜管安装ZFB系列仓壁振动器改造使用后，效果较显著，停炉清理进料溜管结疤减少为1次/半年。

2 返碱加料器改造

2.1 返碱加料器存在的缺陷

在重碱煅烧生产过程中，在轻灰分离器、预混器、进料绞笼、轻灰蒸汽煅烧炉加热管等设备内部形成结疤，设备运行过程中结疤可能会脱落掉下，或者在系统停车清理过程中部分碱疤会进入轻灰蒸汽煅烧炉内，最后在生产运行过程中碱疤会进入轻灰返碱加料器内，造成轻灰返碱加料器频繁卡停。轻灰4#返碱加料器卡停频率10次/月左右，不仅严重影响轻灰4#蒸汽煅烧炉稳定运行，而且在处理轻灰4#返碱加料器过程中也存在一定安全风险，每次清理时尽量将碱疤敲碎，对过硬过大不能敲碎的碱疤，通过将返碱加料器溜子开孔才能取出碱疤。

2.2 改造项目实施情况

2018年7月将轻灰4#返碱加料器增加箅子条和增大电机功率来改善制约瓶颈。

1)在轻灰4#返碱加料器溜子与轻灰4#返碱刮板下方接口处制作一短节(长×宽×高=800×600×100 mm)，短节中部距轻灰4#返碱刮板底部50 mm处，用普通碳素圆钢(φ12)与刮板同方向等距离安装4根篦子条，若有碱疤担在篦子条上，碱疤会被返碱刮板运输链挤碎，挤碎的小碱疤一部分会进入轻灰4#返碱加料器溜子，另一部分会被返碱刮板运输链带走，有效减少了进入轻灰4#返碱加料器溜子内大碱疤。 见图2。

图2 返碱加料器加箅子条改造示意图

2)轻灰4#蒸汽煅烧炉设计生产能力900 t/d，轻灰4#返碱加料器电机功率5.5 kW(电机型号YA132M-4，转速1 440 r/min)，在生产运行过程中，发现电机功率偏小，当返碱加料器卡碱疤时，破碎能力不够。通过增大轻灰4#返碱加料器电机功率为7.5 kW(电机型号YA132M-4，转速1 460 r/min)，以提高返碱加料器破碎碱疤能力。

2.3 改造项目实现的效果

轻灰4#返碱加料器改造使用后，大部分碱疤在增加的箅子条处被返碱刮板运输链挤碎带走，大大减少了碱疤落入返碱加料器内，轻灰4#返碱加料器卡停频率减少为1次/半年；同时轻灰4#返碱加料器电机功率增大后，大大提高了破碎碱疤能力。

3 轻灰V507刮板机尾气除尘改造

3.1 轻灰V507刮板机存在的缺陷

轻灰蒸汽煅烧炉出来的高温纯碱温度在160～190 ℃，高温纯碱经过轻灰V507刮板机，通过溜管分配到重灰岗位、流化床岗位、凉碱岗位设备内。高温纯碱在轻灰V507刮板机内运行，在运行过程中纯碱的热量逐步发散，在轻灰V507刮板机内产生大量水蒸汽，由于轻灰V507刮板机没有出气管线，大量水蒸汽就会在溜管各下料溜口，刮板翅片，以及轻灰V507刮板机壳体之间冷凝成水，然后与纯碱混合结成碱疤。该碱疤危害极大，不仅使轻灰V507刮板机的生产能力降低，而且严重时会卡停或憋停设备，造成设备故障。同时由于碱疤的大量存在，就迫使操作人员必须经常性的清理溜管，不仅影响了生产，也加大了职工的清理工作量。

3.2 改造项目实施情况

针对现有技术的不足，2018年10月对轻灰V507刮板机增加尾气除尘改造，具体技术方案实施如下：

在2台轻灰V507刮板机尾部进料口旁增加出气管线，用无缝钢管(DN200)分别在2台轻灰V507刮板机尾部引出V型出气管线，引出后合流汇入出气总管(DN200)接至轻灰厂房顶层，为以后检查清理方便在厂房顶层出气总管堵头处加盲板盖，在出气总管堵头盲板盖下方用90°无缝钢弯头(DN200、1.5D)将出气接入积尘罐(φ500×600)内，出气在积尘罐内缓冲后从积尘罐底部用无缝钢管(DN200)送入重灰炉气洗涤塔，出气在重灰洗涤塔内被进一步充分洗涤。

因轻灰V507刮板机出气含有部分碱尘，出气在积尘罐内缓冲聚集后会产生大量积碱，为防止积尘罐内积碱结疤影响出气进入重灰洗涤塔，所以从重灰洗水总管(DN125)处接无缝钢管(DN25)，将重灰洗水从积尘罐顶部接入，为控制进入积尘罐内洗水洗涤量，在无缝钢管(DN25)头部安装球阀(DN25)进行调节控制洗水量，同时为控制积尘罐出口进入重灰洗涤塔量和方便检修隔离，在积尘罐出口总管安装蝶阀(DN200)控制。见图3。

图3 轻灰V507刮板机尾气除尘改造示意图

3.3 改造项目实现的效果

首先轻灰刮板机内大量热的水蒸汽被引出后，轻灰刮板机分配到重灰岗位、流化床岗位、凉碱岗位设备内的溜管结疤以及轻灰刮板机壳体内结疤大大减少，轻灰刮板机的生产能力提高了20%左右。其次轻灰刮板机的使用周期得以延长，各下料溜管和轻灰刮板机壳体结疤由原来的每半月一清理，延长为6个月一清理。最后出气管线加设了喷淋装置后，使得岗位的清理更为便利、简单。

4 热碱液塔横管改造

4.1 热碱液塔横管存在的缺陷

1)轻灰4#热碱液塔横管原设计存在缺陷，因炉气从中心桶弯头出来后通过横管管线直线进入热碱液塔内，横管管线没有弧度，未能使炉气在横管内受阻而减慢炉气流速，易造成热碱液塔内热碱液浓度偏高，热碱液塔阻力偏大。

2)轻灰4#热碱液塔横管直线距离约1.5 m，作业中因热碱液塔是负压运行，炉气未经横管喷淋充分洗涤就直接被吸入热碱液塔内，炉气中所含大量碱尘在热碱液塔内，洗涤效果不佳且热碱液浓度偏高碳酸根约78 tt，热碱液塔塔压偏高约-2300 Pa左右，易造成横管内结疤。

4.2 改造项目实施情况

2018年8月对轻灰4#热碱液塔横管进行改造。通过将炉气中心筒出气弯头向北旋转90°方向，把横管到热碱液塔直线距离延长至5 m，并在进热碱液塔前增加90°弯头，以减缓炉气在横管内流速，使炉气在横管内能被充分洗涤，减少轻灰4#热碱液塔阻力。热碱液塔横管管线改造前后对比见图4。

图4 热碱液塔横管管线改造前后对比

4.3 改造项目实现的效果

轻灰4#热碱液塔横管管线改造使用以来效果较显著，轻灰4#煅烧炉煅烧炉生产能力明显增大，进汽流量由改造前的30 t/h提升为35 t/h。热碱液塔阻力明显降低，热碱液塔塔压由改造前的-2 300 Pa减为-1 500 Pa。清理横管积碱次数由改造前的4次/班减少至1次/班。实现了轻灰4#煅烧炉长周期稳定运行。

5 V501皮带粘碱改造

5.1 V501皮带存在的缺陷

V501皮带运输机是由胶压合口的橡胶带、皮带架、辊轮(托辊、站辊)、滚筒、电动犁料器和传动机构等部分组成。头部卸料端为主动滚筒，配有电机、减速机；尾部是从动滚筒又称张紧滚筒，用来调节皮带的松紧度；为防止皮带下垂和跑偏，皮带下侧装有脱辊、两侧装有站辊；为便于调整皮带，在斜皮带下侧装有可调整站辊(改向辊)。

V501皮带运输机在使用过程中，输送的湿重碱物料含水率约在小于15%左右，其中一部分会粘在输送带工作面上，在卸料时不能卸掉，随着皮带运转会粘在托辊上，长时间会造成以下后果：

1)湿重碱物料进入托辊的壳体内，从而增大轴承磨损，托辊壳体粘上物料会损伤和拉毛输送带的面胶，加速输送带损坏。

2)湿重碱物料进入尾轮和改向滚筒，会粘在滚筒表面上，且越粘越多，造成输送带跑偏，增加输送带磨损，酿成不良后果。

3)湿重碱物料粘在驱动滚筒上，加大对滚筒的摩擦力，会引起输送带面胶和滚筒包胶层的损坏。

4)湿重碱物料没有及时清除，在整个工作通道内会形成落料区，造成环境污染，清扫劳动量增加，影响职工身心健康，甚至会造成现场人员的意外伤害事故，增加企业成本。

5.2 改造项目实施情况

2019年3月在V501皮带头部增加安装皮带清扫器即刮料板，皮带清扫器由电机、减速机、清扫滚筒、联轴器、轴承座、调节架组成。皮带清扫器规格参数：

电机型号：Y100L1-4

电机功率：2.2 kW

电机转速：1 420 r/min

皮带清扫器由电动机驱动圆柱型尼龙刷，刷丝为耐磨、耐弹性、耐高温的尼龙丝材质，刷尖与带面轻微接触，尼龙刷的旋转方向与回程输送带的运行方向相反，从而将粘在带面上的物料刷下，达到彻底清洁的目的。

5.3 改造项目实现的效果

V501皮带输送机运行稳定，调节皮带输送机跑偏频率有原来的3次/天左右减少为1次/月。能有效的清扫滚筒表面和输送带底面粘附物，职工清扫粘附物和落料区工作量由原来的6袋/班。皮带输送机回程托辊和滚筒损坏更换由原来的1次/半月减少为1次/半年，大大延长了皮带输送机及配件的使用寿命。另外皮带清扫器还具有不伤皮带，使用寿命长，便于安装和提高皮带的运输效率等优点。

6 结 语

通过对轻灰4#蒸汽煅烧炉进料溜管安装ZFB系列仓壁振动器改造，轻灰4#返碱加料器增加箅子条和增大电机功率改造，轻灰V507刮板机增加尾气除尘改造，轻灰4#热碱液塔横管改造，V501皮带头部安装皮带清扫器改造，虽然基本解决了轻灰蒸汽煅烧炉稳定运行。但仍需对煅烧车间轻灰蒸汽煅烧炉长周期稳定运行存在的一些问题进一步探索改进，使其达到最佳状态。笔者认为要彻底解决轻灰蒸汽煅烧炉进料溜管结疤缺陷，需更换进料溜管材质，采取6 mm厚不锈钢冷轧8k镜面抛光板替代原有的毛面热轧板进行溜管制作加工，为提高溜管整体强度和刚度，在其外表面焊接角钢加强筋(不锈钢冷轧8k镜面抛光板的表面粗糙度已达到Ra0.008)；改变进料溜管接口方式，保证内部光滑，将接口的法兰取消，并用角向磨光机对预混器溜管内侧接口进行抛光处理。其次，轻灰蒸汽煅烧炉的进料溜管与预混器出料溜管连接采用从外侧搭接的方法，现场组对焊接，可极大减少了物料黏结的现象，从而保证轻灰蒸汽煅烧炉长周期稳定运行。