浅析如何控制和优化造粒机工况

1、    浅析如何控制和优化造粒机工况    杜兆忠摘要：塔里木油田石化分公司大颗粒系统由日本东洋工程公司（tec）提供专利设计包， 由中国五环工程有限公司提供详细设计。其中造粒系统是整个工艺系统的核心部分，而造粒机是控制整个造粒系统的核心设备，关键词：造粒机、粉尘排放量、分析、对策前言：塔石化分公司化肥厂的尿素装置是由中国石油天然气股份有限公司投资建设的项目， 2010年正式投产，设计能力为2640t/d，年产80万吨尿素。本装置由意大利斯纳姆公司专利提供设计部的熔融尿素部分和大颗粒部分构成，采用了目前世界上先进的化肥生产工艺，建成了中国单套生产能力最大

2、的化肥装置之一，主要设备由外国引进，仪表控制方面采用当今世界先进的dcs、itcc控制系统。1造粒机设备和工艺简介造粒机分为第一、二、三造粒室以及第四冷却室。17组尿液喷管从尿液总管引出，在喷射风管的包围下由喷嘴进入喷射床。17组尿液喷管在造粒室中的分布为：第一室16组，第二室712组，第三室1317组。各组喷管过料分别由对应的spv601617控制。流化空气经多空板进入造粒机流化室为流化床提供流化动力，并且在流化床冷却尿素颗粒。第一室流化空气由ea601控制进入流化床的温度。第二、三室的流化空气温度由ea603控制。从颗粒输送循环系统返回的晶种颗粒在前三室的喷射床逐步被喷嘴喷出的尿液包裹增大

3、，再由第四室冷却后从造粒机出料口出料。在造粒过程中形成的粉尘由造粒机顶部的风道进入粉尘回收系统。2 大颗粒流化床造粒工艺来自熔融尿素装置约96%的浓缩尿素溶液被送入造粒机，尿素溶液喷洒到被空气悬浮在造粒机内的喷射床上的循环尿素晶体表面，循环尿素晶体在多级喷射床内逐渐增大，同时被喷射床周围的流化床向出口方向输送。循环尿素晶体表面喷洒的尿素溶液迅速冷却和固化。尿素溶液中的水分同時被蒸发，因此造粒机出口的尿素颗粒含水量低于0.25%。2.1  tec尿素大颗粒造粒具有的特点能量效率高：（1）造粒机不需要压缩的雾化空气，降低了能量消耗;（2）最佳的床层高度减小了造粒机内的压降。产品质量高：（

4、1）尿素颗粒在造粒机内用最短的停留时间得到迅速冷却，这使得缩二脲的增长可以忽略不计。（2）在造粒机内的有效干燥降低了尿素颗粒的水分含量，提高了产品硬度。（3）喷射床和流化床的完美组合生产出了圆滑均匀的尿素颗粒。2.2 tec造粒机和安德鲁造粒机的比较海南一尿和二尿两套尿素都使用了uf系统，该系统能够有效提高尿素产品硬度，减少粉尘（两套大颗粒装置现场振动筛及斗提机处基本没有粉尘），但不能解决尿素产品结块问题，海南的尿素产品要求必须在散装库停留24小时再送包装，不进行直包，解决了尿素结块问题。此前，我厂没有安装uf系统，在2017年开车后新加入uf系统海德鲁工艺由于尿素去粉体设备前在冷却器设备里被

5、降温并且吸走了粉尘，因而斗提机、振动筛等粉体设备粉尘很少（基本实现无粉尘），加上uf系统提高了尿素产品硬度，粉尘本来就少一些。二尿现在振动筛网经常堵，一般10天左右要进行一次清理。3.在造粒系统中粉尘量排放量塔里木大化肥尿素装置（包括大颗粒）设计能力年产80万吨尿素，其中尿素装置由意大利斯纳姆（snam）公司专利提供设计包;大颗粒部分由日本东洋工程（tec）公司专利提供设计包。本装置投产以来，尿素粉尘排放量远高于设计指标，造成原料氨耗高产量低，环保不达标。按照大气污染物综合排放的国家标准，要求尿素粉尘排放量低于120mg/m3。4.分析在造粒过程中与粉尘排放量相关的因素影响造粒机产生粉尘量的主

6、要因素有以下几点：（1）造粒机内颗粒停留时间较长，颗粒间的相互碰撞摩擦生成大量的细粉;（2）风速过大将小颗粒晶种或雾化尿液来不及包裹在晶种上就直接吸入粉尘洗涤器;（3）床层过低或空床使雾化尿液直接被吸入粉尘洗涤器;此外床层高度低，尿素粒子在造粒机内的停留时间短，尿素粒子没有得到充分地干燥冷却，粒子水含量高，导致粒子强度下降（在甲醛加入量一定的情况下），在进入破碎机破碎的时候，粒子破碎效果不好，就会产生较多粉尘返回造粒机。（4）造粒机床层温度高，当喷射风和流化风温度过高时，床层温度高于118颗粒粉化明显加剧;（5）加入的甲醛少或者未加入，导致颗粒强度下降易破碎（不加甲醛时粉尘将增加20 %左右）

7、。（6）造粒机压力高，压力过高会使雾化尿液的液滴过小，尿液直接打到造粒机顶部，结成粉尘。（7）造粒机抽真空动力差（8）造粒机清床时清洗吹扫不彻底，设备壁挂粉。以下图5是根据实际操作总结的尿素粉尘排放量不达标原因分析。5.相应的解决对策（1）、通过流化风量和引风机的调节，严格控制造粒机内负压（-0.25-0.3kpa）;（2）、控制床层高度合适（现场视窗3/4左右），杜绝造粒机空床;（3）、降低造粒机的运行温度，由原来的117 降低到112 ，改善尿素颗粒的晶间结构;（4）、破碎机调整合适辊间距及负荷，控制返料比在0.40.5，防止颗粒偏小被吸入粉尘洗涤回收系统;（5）、增加甲醛加入量保证尿素颗

8、粒抗破碎强度。通过以上的改进措施使造粒机产生的粉尘降低至2 %。6、实施措施情况对策实施后，2015年9月-12月进行效果检查，现统计2015年9月-12月粉尘排放量进行了统计，并取平均值。得到所有对策完成后，粉尘排放量降到了82mg/m3，低于目标值。最终对2015年9-12月粉尘超标量进行统计发现，造粒机产生粉尘量设计值为425（mg/m3）实际平均值为428（mg/m3），平均超出量为3（mg/m3），占总体超标量的7.89%。从中我们发现在实施措施后，症结得到了大量的解决，造粒机产生粉尘量多的主要问题所占百分比由原来的87.54%降到了7.89%，症结基本得到有效解决。7、结论造粒系统在tec大颗粒系统中有着举足轻重的地位，其中造粒机是控制造粒的关键。我厂使用的是流化床造粒机，它拥有自己的优势和结构特点。与此同时，在实际投产中，造粒机频繁出现死床问题，通过对事故案例分析得出造成死床的主要原因，找到相应的对