0 前言
我公司尿素装置1991年投产,原设计生产能力为4万t/a,尿素造粒塔为φ9 000、h=64 m(有
效高度58 m)。通过近几年的挖潜改造,现已形成10万t/a生产能力。但随着尿素生产负荷的不断提高,造粒问题也愈来愈多,具体表现在:
(1)尿素颗粒强度不高、易破碎、粉尘多、温度高、易结块。
(2)由于喷头能力小于生产规模,转速开得高,加之塔径小,尿液粘塔现象很严重,经常出现
落疤块砸坏尿素收集斗被迫停车,且满液溢流现象也很严重。
(3)造粒机传动机构易坏,维修量大。
(4)由于塔顶、塔底带出的尿素粉尘多,加之处理疤块尿素损失也多,导致吨尿素氨耗高。
1 改造目标
(1)喷头依我公司现有尿素造粒塔来设计,保证喷头加工质量及精度,喷孔无毛疵。尿素颗粒均匀,粒径φ1.5~2.8,合格率达到90%以上。
(2)喷洒范围与塔径配合恰当,不粘壁面,能封住满塔断面,减少短路风量。
(3)避免溢流和断料,实现液位及转速数显。变频调速利用现有变频器。
(4)粉尘少,无空心粒子。
(5)落底粒子温度(夏季)≤70℃。
(6)造粒机传动机构稳定可靠,能保证设备长周期运行。同时要维修、调换喷头方便。
2 方案实施
2.1 喷头
原有喷头由于进入喷头的料液其全部或大部首先冲向底部,翻滚回流,然后在离心力等作用下沿内壁向上走,形成中凹边高的准抛物面状。喷头内液层下部厚、上部薄,又因来料波动,有时上部半干孔甚至干孔。造粒过程往往出现近塔中心小范围喷洒,致使冷却空气从喷洒区域外围快速上升,造成冷却空气走“短路”,降低了热交换效率,使出料温度高。为克服这些缺陷,突破液料分配和各层喷洒量不均衡的难题,本方案在喷头中设计安装了一种独特的空心倒圆锥状液体分配器,其上部是诱导盘,当液料进入喷头后,全部冲向诱导盘,在离心力作用下甩向喷头顶部内壁,然后从上而下沿着喷头内壁往下流,进入开有喷孔的喷洒区,喷洒造粒。它与喷头内壁间形成上宽下狭的圆环状通道,从而使液料建立新的合理的流动动态平衡,以喷头各截面喷量的要求分配液料、造粒。喷头内的液层上厚、下薄,符合上面排喷孔多,喷量大的要求。沿喷头内壁母线方向和圆周方向液层的分布是均匀有序的,没有波浪状液层的残缺,各喷孔压力稳定,喷射有序,可避免喷洒线交错、碰撞及粘塔壁。粒,再向下流,即优先保证外围喷洒,可避免冷却空气走短路,并按等温原则设计喷孔,降低出料温度。流料分配器空心的内腔用于收集铁屑等杂物,起到杂物收集器的作用,可减少杂物对喷孔的堵塞,延长运行周期。
2.2 综合测控仪
原造粒装置仅有转速显示,无液位数显,此次对喷头内液位高低及转速实现了动态测控,实现
了微正压满塔喷洒的要求,使粒子均匀、强度高,粉尘少。在不同的液位时,其转速由变频器作出相应的调整,恰到好处地控制喷洒圆截面。另外,从液位检测数据,也可验证喷头生产能力是否符合生产规模,使能力与规模相匹配。
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