40kt硫酸系统挖潜改造.doc

40kt/a硫酸系统挖潜改造 严长松 （江苏恒盛化肥有限公司 磷铵厂，江苏 新沂 221400） [关键词] 硫酸；挖潜；改造；余热回收；稀酸循环；阳极保护 [摘 要] 介绍江苏恒盛化肥有限公司磷铵厂40kt/a硫酸系统，围绕节能降耗、环境保护挖潜改造的情况。通过《余热回收》、《稀酸循环》、《阳极保护酸冷却器》等项目的改造，解决了环境污染问题，优化了生产工艺，提高了开车率，实践证明成效显著。 ［作者简介］严长松（1963-），男，江苏盐城人，工程师，磷铵厂设备技术科科长。 概述 江苏恒盛化肥有限公司磷铵厂40kt/a硫酸车间，为30kt/a磷铵配套工程，始建于1992年，因资金短缺拖延至1995年5月建成投产。生产工艺为硫铁矿沸腾焙烧、文泡电水洗净化、一转一吸流程。硫铁矿制酸存在原料制备劳动强度大，操作环境恶劣，机械损耗高，除尘、净化困难等不利因素。根据进口硫磺价格低、货源充足的有利条件，2001年4月在对原有设备未作改动的情况下，采用硫磺掺烧技术成功，克服了硫铁矿制酸的不利因素。但由于装置开开停停，跑冒滴漏日益严重，故障停车率增高，污染物排放未达标，生产成本居高不下。2001年底公司领导根据企业发展需要，决定投资180多万元对系统工艺及设备进行挖潜改造工作，通过二年时间的实践证明收效较为显着。 2．改造内容 2.1 回收余热副产蒸汽满足磷铵生产用汽自给 沸腾炉出口SO2炉气温度高达850-950℃，通过重力沉降器、U型冷却器除尘降温至450℃后进入旋风除尘器。该工序存在的问题是：①炉气温度超过钢板的软化温度，使炉气出口管道、重力沉降器、U型冷却器在其自重的作用下产生氧化变形开裂；②长期高温热辐射造成混凝土框架平台钢筋氧化，构成潜在的危险。③据测算：每生产1t硫酸沸腾炉焙烧需要移走的余热可产0.8t蒸汽，相当于100kg标准煤的发热量。即40kt/a硫酸每天浪费的热能相当于100t蒸汽或13t标准煤。 为回收热能，根据硫磺掺烧SO2炉气含尘量低的特点，选用由盐城市锅炉厂设计制造的Q15/850-5-2.45型余热锅炉替代重力沉降器、U型冷却器，副产蒸汽满足磷铵生产使用。锅炉设计性能参数见表1： 表1 锅炉性能 项目（型号） Q15/850-5-2.45 烟气流量 15000m3/h(标态) 进口烟气温度 850℃ 额定蒸汽压力 2.45MPa 锅炉蒸发量 5t/h 本体受热面积 151m2 水压试验压力 3.06MPa 锅炉出口烟气温度 450℃ 改造内容： 在放置重力沉降器、U型冷却器的混凝土框架平台上增设工字钢架基础，安装锅炉本体。锅炉本体外形尺寸为6100x2388x3520，总重量约80t左右，经过核算完全满足承重要求。沸腾炉出口至锅炉进口的管道内衬耐火砖，锅炉出口管道直接与旋风除尘器联接。 ② 将沸腾炉冷却水箱改为汽化器，汽化器的上下联箱分别通过2根∮133x5无缝钢管与锅炉本体上、下锅筒联通构成自然循环系统。 ③ 增设1座60m3软水箱，锅炉用水从公司氮肥厂化水岗位通过管道输送到软水箱，经给水泵送入锅炉。给水泵型号为：5/2GC-3.5x8型多级离心泵，Q=15m3/h，H=360m，由上海第一水泵厂生产，一开一备。 锅炉产出的蒸汽压力为2.45Mpa，通过减压阀减压至0.8MPa经汽包分别送到磷铵、复肥车间使用。 磷铵车间浓缩岗位Ⅰ、Ⅱ效加热器排出的冷凝热水被返回到软水箱，使锅炉给水温度保持在50℃以上。 为了提高锅炉操作安全，除在锅炉现场装有平板水位计外，在操作室还装设了自动水位报警装置。 改造后的系统流程如图1所示： ： 操作注意事项： a. 为防止炉气中SO3冷凝腐蚀锅炉受热面，根据从沸腾炉出来的炉气条件下SO3含量在0.1-0.4%时, SO3的露点温度为160-205℃的特点，控制锅炉压力在2.2-2.45MPa下运行，确保蒸汽饱和温度高于SO3的露点温度15-25℃。 b. 稳定沸腾炉操作，控制弱氧焙烧，控制入炉水分，为锅炉长周期运行创造一个好的气质条件。 c. 定期清除炉内积灰，保持金属表面干净和干燥。 d．提高锅炉的密封性，注意排灰口、人门孔的密封。 e. 要定时排污，严格控制给水和循环水的水质指标在规定范围内。 2.2水洗净化改为稀酸净化 水洗净化从文氏管、泡沫塔排放的酸性污水约50m3/h，此污水虽经石灰中和，但仍不能达标排放。改造后的工艺流程如图2所示： 280℃左右的炉气通过文氏管洗涤，温度降至65℃以下；洗涤液由循环泵在文氏管与循环槽中形成循环洗涤回路。当洗涤液酸浓达到10％左右时，从中取出部分经由脱吸塔脱除SO2气体后，作为半成品稀酸送至干吸岗位临时储槽作补水用。 65℃ 的SO2气体经泡沫塔洗涤后，温度降至36