自身返碱蒸汽煅烧炉的工艺研究与改进

自身返碱蒸汽煅烧炉的工艺研究与改进

郭育[1]2004年在《自身返碱蒸汽煅烧炉的工艺研究与改进》文中研究指明纯碱是重要的基础化工产品,重碱煅烧是纯碱生产的重要工序之一,蒸汽煅烧炉是目前重碱煅烧的主体关键设备。本文针对目前国内最大的自身返碱蒸汽煅烧炉存在的技术难题,结合自贡鸿化公司的实际运行情况,对蒸汽煅烧炉进行了工艺研究与分析,提出了解决这些技术难题的方案。 结合煅烧炉生产能力一直未能达到设计能力的问题,分析影响生产能力的各种因素,提出了在炉体加热管的内圈增加一圈加热管,将煅烧炉的加热面积从2670m~2增加到3307m~2以及将煅烧炉的转速从4.0rpm提高到5.0rpm的改进方案。通过方案的实施,煅烧炉的生产能力从改造前的450t/d提高到550t/d,首次达到了设计能力,取得了显着的经济效益。 改进不凝气的排放方式,将煅烧炉不凝气小管去掉,在每根加热管内增加小管将不凝气从炉头引到炉尾汽室外排放,有效地避免了不凝气小管损坏造成的停车,使煅烧炉的运行周期由原来的1个月左右停炉检修延长到一年以上,大大提高了生产率。 针对纯碱产品中碱球较多的问题,提出了增加返碱量、改进炉头预混工艺、增加筛分设备分离碱球的改进措施,改进后纯碱产品粒度在2.0mm以上的碱球从11.85%降低到2.55%,从而提高了产品质量。 另外本文以鸿化公司生产实际数据为基础,对蒸汽煅烧炉进行了物料平衡和热量平衡计算,通过分析得出了重碱水份是煅烧炉蒸汽消耗的重要因素之一,因此提出了降低重碱水份、改造真空滤碱机洗涤方式和对重碱进行预干燥的改进方案。 煅烧炉的密封问题一直是纯碱行业共同关注的技术难题,本文通过对鸿化公司煅烧炉密封结构的分析,提出了炉头密封改造的方案,改造后密封泄漏的状况得到改善,现场操作环境好转。 通过在炉头增加4个返碱出口,返碱进炉次数由原来的16次/min增加到摘要32次/min,使返碱尽可能连续地进入炉内,有效地降低了炉气波动的幅度。 最后本文结合自贡鸿化公司蒸汽锻烧炉长期以来运行的参数,提出了工艺操作指标优化的初步方案。从国内同行业锻烧炉的运行来看,该方案应该是可行的,能够满足产品质量和运行的要求。关键词:纯碱,重碱锻烧,自身返碱蒸汽锻烧炉,工艺研究

李培国[2]2004年在《Φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的增产降耗研究与设备改造》文中研究指明纯碱是极其重要的基础化工产品之一,重碱煅烧是纯碱生产的重要工序,蒸汽煅烧炉是当今世界上重碱煅烧的高效节能设备。本课题结合自贡鸿鹤化工股份有限公司采用的国内研制的最大规模自身返碱蒸汽煅烧炉在投入生产运行的较长时间内,始终存在着设备运行周期短、产量低、能耗高的重大技术经济难题。分析研究产生上述问题的原因,提出若干增产降耗的措施,对设备进行技术改造。 通过改造返碱进出口结构,增大了返碱量,使断续进碱改为了连续进碱,避免了炉头的结疤刷浆,延长了设备运行周期,同时改变炉头排放不凝气为炉尾排放或取消不凝气系统,利用蒸汽和冷凝水同向流动自动排放不凝气后彻底根除了因排不凝气小管泄漏产生影响设备运行周期的顽疾,使煅烧炉的运行周期由1999年的20天延长到了叁个月,现在已能达到连续运行半年以上,设备运转率提高到96%,进入了纯碱行业煅烧炉运转率的先进行列。 针对煅烧炉产量低的难题,提出了对煅烧炉进行叁大技术改造的措施。首先是对煅烧炉进行加转提速,把转速由4r/min提高到5r/min。其次是新增煅烧炉的加热面积。使1号煅烧炉的加热面由2670m~2提高到3307m~2。2号煅烧炉的加热面积增加幅度更大,使总加热面积达到3600m~2,同时改原加热蒸汽和冷凝水逆向流动为同向流动,起到了强化传热和强制疏水的作用。第叁是补充和完善了1号煅烧炉原1.88m长的预混段,对2号段烧炉通过炉头的改造,增加了预混段的长度,使预混段的总长达到5.32m,这一改造提高了返碱和重碱的预摘要混效果。通过上述叁大技术改造后,生产能力明显提高,使1号缎烧炉的日产量由原来的400一450t提高到55Ot,首次达到了设计的生产能力。2号锻烧炉的日产量达到550一60Ot,超过原设计的生产能力550灯d.台,增产幅度达37.5%。由于返碱和重碱的预混效果得到改善,纯碱的质量也提高了。吨碱蒸汽消耗由改前的1530k幼下降到1484k沙,汽耗下降了3%,单台炉全年少消耗8349t,节约资金达56.8万元。2号锻烧炉的运行电流由过去的220~260A下降到180一220A,全年节电达12~18万kwh,折算金额5.04一7.56万元。 锻烧炉的密封问题是行业共同关心的一大技术难题。通过对密封机理和结构的分析对比后,提出了两套密封改造的方案,其共同点都是想把泄漏到机械密封之前的碱粉返回锻烧炉内,机械密封主要起封气(炉气和空气)的作用。两套方案实施的结果表明,碱损减少了一些,炉气CO:的浓度变化很小。操作环境得到一定程度的改善。 锻烧炉保温材料粉化流失造成了环境的污染,同时也破坏了托轮滚圈和大小传动齿轮的润滑,以及增加了锻烧炉的热损失。在调研的基础上使用复合硅酸盐保温材料取代传统的超细玻璃棉毡和泡沫石棉毡,完全避免了因材料粉化流失造成的环境污染和热能的损失。收到了很好的经济效益和环境效益。 本文最后根据对锻烧炉改造的成功和失败的经验,提出了几点操作性较好的建议,以充分发挥中 3200自身返碱蒸汽锻烧炉的潜能。关键词纯碱自身返碱蒸汽锻烧设备改造增产降耗

张建军[3]2006年在《重碱蒸汽煅烧炉先进控制系统的研究与设计》文中研究指明介绍了重碱蒸汽煅烧炉控制系统技术改造的研究,其目的是用先进控制方法来代替原来传统的控制方法,先进控制方法采用了模糊Smith预估控制策略。 模糊控制作为智能控制的一个重要分支,有着无需知道被控对象的数学模型和较强的鲁棒性两大特点,而重碱蒸汽煅烧炉是一个大惯性、非线性、纯滞后的系统,不易得出精确数学模型,因而采用模糊Smith预估控制的方法,实现对重碱煅烧炉的温度控制,可有效地提高煅烧炉的热效益和纯碱的生产质量。 本系统的设计采用性能优越的过程控制系统——SIMATIC PCS7,对其技术性能做了研究。其基于PROFIBUS现场总线的现场级通讯使其与传统的DCS相比具有明显的优势,使改造后的重碱煅烧工序能满足自动化和现代化生产要求。 在模糊Smith预估控制应用仿真中,结合具体的重碱煅烧温度对象介绍了模糊Smith控制器的设计步骤,然后分析了Ke、Kec、Ku叁个参数的改变对响应曲线的影响,取得了良好的比较效果。将模糊Smith控制与传统的PID控制进行了比较,并通过改变极点和纯滞后时间检验了模糊Smith控制的鲁棒性。

李红卫[4]2014年在《自身返碱蒸汽煅烧炉的高效节能技术》文中研究说明文章通过对Φ3 m×30 m自身返碱蒸汽煅烧炉在大型纯碱装置中的设计计算,与传统纯碱企业的其他煅烧炉进行技术对比,论证了在新建大型纯碱装置的设计选型条件下,Φ3 m×30 m自身返碱蒸汽煅烧炉具有高效节能的特点和同类产品中超强的生产能力。

李明科[5]2001年在《提高外返碱蒸汽煅烧技术的工艺路线》文中研究说明外返碱蒸汽煅烧工艺 ,若借鉴自身返碱煅烧技术进行技术改造 ,其技术水平可以提高 ,设备及其系统连续运转周期可达 6个月以上 ,炉气CO2 浓度可达 90 %~ 95% ,用较少的投入可获得可喜的社会效益和经济效益。

姜家国[6]2009年在《外返碱蒸汽煅烧炉及能源使用状况综述》文中认为以外返碱蒸汽煅烧炉为核心,重点叙述其节能降耗的情况,首先简单回顾蒸汽煅烧炉的发展历史并介绍了我公司此项专有技术的现状;此后围绕着外返碱煅烧炉的性能、主要特点、近几年来采取的节能措施和耗能情况等主要方面论述节能降耗的情况;最后提出进一步降耗的思路和努力方向。

许昌犁[7]2007年在《φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的进一步改进与完善》文中认为介绍了φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉2次重大改进的情况及与传统技术的对比。

李明科, 李翼明[8]2003年在《LM型自身返碱蒸汽煅烧炉》文中研究说明概述了我国自行开发的自身返碱蒸汽煅烧炉技术发展状况 ,着重介绍笔者经过数十年来对煅烧炉技术不断研究和开发 ,使该技术在 5项重要指标方面均已超过了目前国内外蒸汽煅烧技术的先进水平 ,并已形成一种全新的LM型自身返碱蒸汽煅烧炉系列。

包友兴, 曾亦兵, 叶中[9]1998年在《φ2500新型自身返碱蒸汽煅烧炉技术改造综述》文中指出从技术特点、工艺状况及效益分析等方面对2500新型自身返碱煅烧炉技术改造做全面综述,认为本项目在原结构的基础上较好地解决了连续进返碱、预混合、密封及成功地采用DCS微机控制等,使本技术达到国际先进水平,可以在国内外推广应用。

邵剑[10]2012年在《纯碱生产煅烧过程优化控制策略研究》文中指出本文针对纯碱煅烧过程的时变、大时滞、多变量强耦合等复杂过程特性,在单台煅烧炉预测控制的基础上,提出了基于经济指标优化的煅烧过程MPC优化控制策略,并进一步针对实际煅烧生产过程多台煅烧炉并联运行的情况提出了生产负荷变化的智能MPC优化控制策略。主要研究工作包括:1、简单介绍了纯碱煅烧过程工艺和设备的发展过程,重点分析了煅烧过程的工艺原理、控制特点,总结了国内外纯碱煅烧过程控制策略研究和应用现状。2、通过工业现场调研和工艺资料的分析,阐述了纯碱煅烧过程的主要控制指标,研究了纯碱煅烧过程常规控制策略的原理和特点,分析了常规控制策略实施中存在的主要问题,并在此基础上提出了在煅烧过程实施先进控制的必要性。3、针对单台煅烧炉纯碱煅烧过程的动态模型与优化目标,将多变量DMC优化控制策略应用于煅烧过程中,并通过MATLAB仿真验证。仿真结果表明,该优化控制策略能够将出碱温度、出气温度等关键工艺指标维持在正常范围内,保证产品质量,达到较理想的控制效果。然后,在上述控制策略的基础上提出了基于经济指标优化的多变量模型预测控制优化控制策略,即在滚动优化时先进行经济指标最小化的稳态优化再进行动态优化,仿真结果表明,该优化控制策略不仅能够实现煅烧过程关键工艺指标的控制和优化,保证了产品质量,还能实现“卡边”优化,降低了能耗。4、分析工业现场遇到的各种工艺状况,针对实际工业现场多台煅烧炉并联工作的控制和优化问题,在单台煅烧炉多变量模型预测控制的基础上,结合模糊控制、专家控制策略,提出了一种针对生产工况变化动态分配湿重碱进料量的智能MPC优化控制策略。仿真结果表明,该优化控制策略在故障诊断和炉况监视的支持下,能够根据各煅烧炉的工况动态分配进碱量,在保证产品质量的前提下,实现总进碱量的整体优化。最后,将该优化控制策略应用到某纯碱厂轻灰煅烧工序项目中,取得了较好的控制效果。

参考文献:

[1]. 自身返碱蒸汽煅烧炉的工艺研究与改进[D]. 郭育. 四川大学. 2004

[2]. Φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的增产降耗研究与设备改造[D]. 李培国. 四川大学. 2004

[3]. 重碱蒸汽煅烧炉先进控制系统的研究与设计[D]. 张建军. 青岛科技大学. 2006

[4]. 自身返碱蒸汽煅烧炉的高效节能技术[J]. 李红卫. 盐业与化工. 2014

[5]. 提高外返碱蒸汽煅烧技术的工艺路线[J]. 李明科. 纯碱工业. 2001

[6]. 外返碱蒸汽煅烧炉及能源使用状况综述[J]. 姜家国. 纯碱工业. 2009

[7]. φ3200自身返碱蒸汽煅烧炉的进一步改进与完善[J]. 许昌犁. 纯碱工业. 2007

[8]. LM型自身返碱蒸汽煅烧炉[J]. 李明科, 李翼明. 纯碱工业. 2003

[9]. φ2500新型自身返碱蒸汽煅烧炉技术改造综述[J]. 包友兴, 曾亦兵, 叶中. 纯碱工业. 1998

[10]. 纯碱生产煅烧过程优化控制策略研究[D]. 邵剑. 浙江大学. 2012

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