φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的增产降耗研究与设备改造

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1、四川大学硕士学位论文φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的增产降耗研究与设备改造姓名：李培国申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：冯立成;黎宗仲20041122四川大学硕士学位论文5煅烧炉存在问题的原因分析及设备改造前面第四章已述，由于巾3200自身返碱蒸汽煅烧炉是我国制碱工作者自行开发研制的，设计上还不成熟，该设备投入试生产运行后暴露出了一系列的问题，使屉基本的运行都无法正常进行，经采取各种工艺和设备上改进措施后，设备运行情况得到改善。但始终存在设备运行周期短、生产能力低、产品质量不高、消耗高、炉气C02浓度低等一系列的问题。由于煅烧炉

2、是一个非常特殊而复杂的多功能专用设备，影响因素是多方面的，本文侧重从设备技术的角度分析产生各种问题的原因，对设备进行相应的技术改造，取得了较好的成效，基本达到了增产降耗的目的，现分述如下：5．1设备运行周期短设备运行周期是衡量装置运行可靠程度的一个重要技术经济指标。本煅烧炉投入生产运行后的较长时间内，运行周期始终很短，几乎每个月都要停车进行检修，有时一个月要几次停炉修复，造成生产很被动的局面。5．1。1煅烧炉运行周期短的原因分析1．抛料机停转分析抛料机停转的原因如下：(1)重碱下料不均匀由于重碱下料时大时小，造成抛料机过载停转。(2)

3、重碱水份过商重碱水分过高，抛料机机壳和叶片粘碱导致负荷过大停转。(3)炉头积碱憋停抛料机由于炉尾出碱不畅，导致炉内碱层升高，堵住了抛料机重碱行避路线，憋停抛料机。(4)抛料机的机械故障机械故障突出的表现在两方面，一是叶片弯曲变形或焊缝断裂l二是传动三角皮带断裂。2．炉头结疤，加热管刷浆炉头结疤加热管刷浆的原因是多方面的，现分析如下：四川大学硕士学位论文(1)重碱水份过高因自身返碱蒸汽煅烧炉的返碱量基本上是衡定而不可调的，当重碱水分过高后，就有可能导致混合碱的水份高于8％，此时炉头加热管必然会产生结疤刷浆。(2)返碱量不足因本煅烧炉的返

4、碱量是按正常水份≤18．56％设计的。鸿化实际重碱水份为21．2％，返碱的量已不足。因而混合碱的水份肯定大于8％，就势必存在重碱粘炉结块的隐患。(3)重碱返混重碱返混到炉咀与巾3200炉体之间形成的一段600ram长的环形返碱入炉通道内，使其温度降低，导致返碱入炉窗口和炉咀末端结疤。3．不凝气小管泄漏煅烧炉的加热系统中，始终有--d"部分不凝气存在，势必要影响到传热效果，同时还存着高温氧化腐蚀金属材料的危险．掘文献H扪介绍，只要水蒸汽中既使合有l％的空气，也会使冷凝传热系统降低60％的效能。鸿化公司实践经验证明必须排放加热系统中的不凝

5、气。该厂煅烧炉采用炉头排放不凝气的方式，其结构简图见图5—1。图5-1原蒸汽煅烧炉排不凝气小管结构四川大学硕士学位论文分析不凝气小管产生泄漏的原因如下：(1)施工难度大，影响焊接质量布满炉头内的135根小弯管和环管与加热管之间都是采用焊接连接的。由于施工空间狭窄，所以施工的难度太大，焊接的质量受到影响，为日后的正常运行留下了隐患。(2)不凝气小管之间变形不协调不凝气小管变形不协调更多的是由加热管的变形不协调引发的。分析加热管变形不协调的原因是：①蒸汽过热度太高，使加热管产生高温下的弯曲变形文献【ll推荐的蒸汽过热度为15℃左右，而公司

6、用的中压过热蒸汽的过热度高达40--50"C，有时还会更高，热膨胀量大。由于每根加热管在炉内的支承状态差别太大，热伸长的阻力差别也很大，造成部分加热管产生高温下的弯曲变形。②管架支撵跨距过长炉内同方位的每圈上两根相邻的加热管共6根采用了5组管架共同支撑，除炉尾支撑距为1200rnm外，其余为4500mm或5500mm两种支撑跨距。内排加热管最小为毒63．5×5，以静止状态测算两支撑跨距闻管子的最大挠度己达20mm。加热管处于长期高温状态下使用，发生弯曲永久变形是可能的。③金属异物进入炉内把加热管卡弯异物可能是皮带机带入或埋刮板带入的，

7、卡死在加热管之间就使加热管变形受阻而变弯。④加热管局部结疤、结块使加热管卡死坚硬的疤块局部卡死加热管后没有变形协调的能力而使管子变弯。弯曲的加热管和没有弯曲的加热管之间存在着热伸长差，直接反映到排不凝气小管上。小管上的角焊缝承受不了热变形不一致带来的弯曲应力招致损坏。(3)煅烧炉的振动’煅烧炉这种特殊的设备，在正常运转中免不了都会产生振动。由于传动大、小齿和滚圈托轮的不均匀磨损将导致振动加剧。由于加热管的支撑不当和支承座损坏导致加热管振摆更易造成加热管和不凝气小管的损坏。还有一个不容忽视的现象是煅烧炉由4r／min加转至5r／min届

8、煅烧炉的振动情况加重，不凝气小管损坏的机率也随之增加。4I四川大学硕士学位论文综上所述，除抛料机停转、炉头结疤、加热管刷浆、不凝汽小管泄漏等影响煅烧炉运行周期短的主要原因外，还有其它影响煅烧炉正常运行的外界因素，不再详述