兖新煤化尿素板冷器装置投运与优化

2021-11-10张东旭杨雪娇郑和虎高余力

氮肥与合成气 2021年11期

关键词：冷器除尘器进料

张东旭，杨雪娇，郑和虎，高余力

(兖矿新疆煤化工有限公司，乌鲁木齐 830000)

兖矿新疆煤化工有限公司于2012年在新疆投资运营60万t醇氨联产项目。为提高产品质量，解决尿素包装存在尿素颗粒温度高、粉尘大、易结块等现象，公司新增尿素板冷器装置。

1 工艺简介

1.1 物料流程

尿素颗粒经过1#皮带传输到1#转运站上部，沿下料管进入尿素板冷器上部的料仓中，尿素颗粒依次经过1#和2#换热板组，与其中的脱盐水进行换热降温后，进入板冷器下部的门式下料器，落至4#皮带，送去包装工序(见图1)[1]。对应的设备见表1。

1—板式换热器；2—脱盐水循环槽；3—循环脱盐水泵；4—循环水；5—1#换热板组；6—2#换热板组；7—4#皮带；8—离心风机；9—布袋除尘器；10—除尘器引风机。图1 尿素板冷器流程图

表1 设备一览表

1.2 气体流程

尿素板冷器装置利用离心风机加快空气流动，以及时移除粉尘和水汽组分。从外界大气中抽吸的干燥空气经离心风机加压后，一路送至2#换热板组上部，空气体积流量约为2 000 m3/h，可吹除尿素颗粒降温后产生的粉尘及水汽组分，防止尿素颗粒结块；另一路送至2#换热板组下部，空气体积流量约为500 m3/h，可吹除换热板组表面的杂质和水汽组分。进入板冷器的空气被抽至进料仓顶部出气口后送至除尘器，可吹除夹带的粉尘。

1.3 冷却水流程

尿素板冷器装置采用脱盐水(蒸汽冷凝液)作为冷却水。从管网来的脱盐水进入脱盐水循环槽，经泵输送后与循环水在板式换热器中换热，冷却水进入换热板组后，与尿素颗粒进行换热，使其温度低于50 ℃。

2 优化与调整

2020年5月—7月，逐步调整与优化尿素板冷器的工艺指标，取得了明显的效果。

2.1 调整料位仓参数

装置投用初期，料位仓控制在30%左右，门式下料器自调开度波动很大，导致4#皮带出现溢料现象。根据实际情况，逐步修正料位仓料位参数，最终将料位仓控制在8%至14%。此时门式下料器开度不会过快，溢料现象也明显改善，系统操作稳定[2-3]。

2.2 优化出料温度

结合新疆昼夜温差大的实际情况，适时优化出料温度为40～45 ℃，结果完全可行。当中央控制室(DCS)界面上出料温度<40 ℃时，联系现场查看板冷器装置情况，及时调整循环水量或冷却水量至正常指标，维护系统正常运行。

2.3 控制进料温度

由于条件限制，现阶段主要通过冲洗粉尘回收装置来控制进料温度。由于新疆季节性温差明显，夏季时进料温度易超标，一般巡检需测量尿素颗粒温度，进而判断冲洗粉尘的时间及次数，控制去进料仓的温度在正常范围内[4]。

3 质量改善

通过尿素板冷器提前除去部分粉尘，最终产品质量明显改善，相关数据见表2。

表2 质量对比表 %

由表2可见：对比2019年与2020年同时期尿素粒度，夜班提升了3.53%，白班提升了3.26%；2019年7月，尿素平均粒度为90.25%,至2020年7月提升为93.32%。实际生产证明，增加尿素板冷器可改善尿素成品的尿素粒度。

按照GB/T 2440—2017 《尿素》标准，所制得的尿素为优等品，增强了产品竞争力。

4 经济效益

根据粉尘回收清理报告，整理尿素板冷器稳定运行时的数据(见表3)。

由表3可知：回收尿素粉尘的平均质量(按50 kg/袋计算)为1.94 t/d，按尿素粉尘的价格为1 050元/t计算，可节约支出2 037元/d；每吨尿素蒸汽消耗为1.08 t，按2.5 MPa蒸汽价格为120元/t计算，可节约蒸汽消耗为251.42元/d。一年按300 d计算，每年回收尿素粉尘与节约蒸汽共计686 526元。