棒磨机滚筒筛管道风机的改造研究

2024-01-31赵新伟

氮肥与合成气 2024年2期

赵新伟,吴锋

(陕西长青能源化工有限公司, 陕西宝鸡 721405)

我国目前处于工业发展的高速期,而在工业发展的进程中,化工板块占据了重要的一席之地。棒磨机作为煤制油化工企业气化装置的关键设备,它的安全稳定长周期运行对企业的连续生产来说至关重要。针对棒磨机滚筒筛罩壳腐蚀及大量含氨烟气挥发的问题,对滚筒筛上的管道风机进行了一系列的改造。分析棒磨机运行状态,对事故原因、改造方案及效果进行分析说明,可为其他化工企业解决类似棒磨机问题提供参考。

1 存在的问题

某煤制油化工企业气化装置在将原料煤制作为水煤浆的过程中,产生的含氨烟气排放超标;含氨烟气在棒磨机滚筒筛罩壳中形成较大正压,严重腐蚀罩壳,进而发生泄漏。煤浆制备厂房内烟气较大,氨浓度较高,会刺激操作人员的呼吸系统,影响操作人员健康;含氨烟气泄漏导致环保方面废气排放超标,产生不良影响;另外,含氨气体引起的腐蚀导致设备频繁检修,影响气化装置及其后系统稳定运行。

该气化装置内置管道风机电机功率为1.1 kW,转速为1 500 r/min,风机体积流量为4 800 m3/h。经过现场检查结合相关设备参数,分析烟气氨浓度大的原因为棒磨机滚筒筛罩壳出口引风管线上安装的管道风机电机内置在管道中、管道风机电机结构缺陷、排气量不足等。

2 棒磨机管道风机初次改造和效果

将棒磨机滚筒筛罩壳出口引风管线上的管道风机改成离心风机,同时提高电机功率。由滚筒筛罩壳顶部经过3个90°长半径弯头后到达煤浆制备一楼顶部,在管线最底端直角拐弯处各增加1台90°离心风机,电机功率提高至3 kW,转速为3 000 r/min,风体积流量为7 000 m3/h,在风机进口管线增配U形弯并带有导淋排水,保证不让风机吸入出口管内的冷凝水,并在风机出口管线增加向上甩头,保证含氨废气向上排出,不会扩散到磨机厂房内[1]。

改造投入使用后,棒磨机滚筒筛罩壳内烟气可顺利排出厂房外,罩壳内可形成微负压,无任何气体外漏现象。煤浆制备厂房内无氨味气体,滚筒筛罩壳腐蚀情况有了极大的改善,而且具有较大的环保和安全效益。

在实际运行过程中,由于离心风机与电机同轴,在抽排含氨烟气的过程中部分冷凝水经风机作用进入电机内,导致电机绕组绝缘降低进而频繁烧坏,前后共计烧坏7台电机。另外,由于离心风机进口管道内带有一定量的煤浆,在离心风机作用下,长时间容易在风机的叶轮上造成煤浆不均匀积累,导致风机转子不平衡、振动变大,影响电机长周期稳定运行。

3 棒磨机离心风机二次优化改造及效果

在离心风机电机前端盖外增加一副骨架油封,在骨架油封内侧用绝缘垫加工一道密封圈,有效阻止了风机在运行过程中将冷凝水带入电机内,避免了电机因进水造成的频繁烧坏[2]。另外,在离心风机外壳上端制作并预留方形检修孔,利用工艺装置每次周期检修棒磨机的时间,安排维保人员从预留检修孔对离心风机叶轮上附着的煤浆进行清理,改善运行工况。

对电机进水及振动大的问题进行针对性的有效措施后,在棒磨机周期运行期间,离心风机的振动明显变小,未出现离心风机电机烧坏的情况。棒磨机滚筒筛腐蚀、含氨烟气超标等问题均已解决,使得棒磨机能够长周期稳定运行。

由于出风口的位置及方向有所差异,其中A棒磨机离心风机为右旋式,B、C 2台棒磨机的离心风机为左旋式,见图1、图2[3-4]。