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TEC大颗粒尿素装置试运行中存在问题的探讨分析
发布时间：2013-07-12 08:19 来源：未知
塔里木油田石化分公司大颗粒尿素装置采用日本TEC喷射一流化床造粒工艺，于加10年5月开工投料运行。在装置运行初期，由于设计缺陷、施工安装问题、操作经验缺乏及操作不熟练等原因，导致制�；捣彼来玻僮魅嗽崩投慷却�，产品产量及质量下降，尿素装置陷入死床、清床、降低尿液贮槽液位的恶性循环，严重影响了装置的平稳长周期高效运行。
1、主要设备结构原理
1.1 TEC喷射一流化床制�；�
TEC喷射一流化床制�；峁谷缤�1所示。
TEC喷射一流化床制�；晌挥诙嗫装迳系呐缟浯埠土骰病⑴缱旒翱掌渌凸艿老低匙槌�。每个喷射床有1只喷嘴，循环尿素颗粒在通过喷射床和流化床的同时粒度被增大，熔融尿素（质量分数96%的尿素水溶液）通过压力喷嘴喷洒至喷射床上。
喷射床内的强力混合使形成的颗粒光滑均。喷射空气和流化空气在迁移走喷洒的尿素水溶液液滴和颗粒尿素固化热的同时也蒸发了其中的水分，在制�；隹诰稍锏哪蛩乜帕：柿糠质�<0. 25%。
1.2 TEC粉尘洗涤器
TEC粉尘洗涤器结构如图2所示。
来自现场粉尘收集点和制粒机乏气中的尿素粉尘在粉尘洗涤器填料床内与喷洒的尿素水溶液逆流接触，然后经除沫器分离雾滴后由引风机抽出排放至大气。排放废气中尿素粉尘质量浓度≤30mg／m3（标态），填料床压降仅为0.44 kPa。
2、生产运行中出现的问题及原因分析
2.1制�；捣彼来�
截止至目前，制�；畛ち诵刑焓�15 d，最短连续运行天数仅为9d，制�；捣彼来病Ｓ辗⑵淦捣彼来驳脑蛉缦�。
(1)造粒系统喷射空气加热器、流化空气第1加热器、流化空气第2加热器及氨冷器（产品冷却器）设计选型为翅片管式换热器，管侧走低压饱和蒸汽，壳程走空气。由于制造企业设计计算失误，4台换热器内翅片管数量过多，空气流通阻力大，导致经上述换热器加热或冷却后进人制�；呐缟浞绾土骰缌坎荒苡胂嘤Ω汉善ヅ�，造粒床内无法维持正常的喷射雾化状态和流化状态。
(2)施工安装质量及设计存在问题，导致喷射空气风道和流化空气风道破裂，喷射风机与喷射风道之间膨胀节损坏，出现严重漏风问题。
(3)由于上述原因导致的风量不足，致使制�；缟淇掌业撞考爸屏；喜苛骰掌绲澜谥僚缟浞缁湓�10 000 mm长风道底部出现约300 mm尿液积聚层，在一定程度上也影响了进入制�；姆缌�。
(4)破碎机跳车无补充晶种，造粒系统运行负荷下降，制�；ゲ扛貉褂�-0.18 kPa上升至正压，制粒机第1室流化风压力迅速降低，制粒机出口颗粒粒度迅速增大，返料比先降至0.2，随后迅速增大至1.0，产品皮带称重器显示产量迅速下降直至无产品。由于没有返料晶种，被迫停止造粒，制粒机内全部是超大颗粒，投用的喷头周围因尿液的堆积形成“蘑菇头”，制�；诜鄢玖看�，制�；诒谀蛞杭胺鄢菊辰嵫现�。尿素水含量超标，破碎机在对尿素颗粒进行破碎时，辊子就会被粘结，致使破碎后的颗粒中粉尘含量较高；辊子被粘结后，大而硬的尿素颗粒就会卡在辊子上，致使破碎机负荷超载而跳车。
(5)前段工艺系统对中压吸收塔塔盘与支撑间、塔盘与塔盘间均加了柔性聚四氟乙烯密封胶带，以增强密封效果；对中压分解器／低压分解器液体分布管加聚四氟乙烯胶带密封，增强了分布管与换热管端连接的密封性；制�；缤酚肽蛞号缟涔苤洳捎貌凭鬯姆蚁┙捍笸ü菸屏咏艄獭Ｓ捎诠ひ障低成璞�、管道运行时间短，内部积存的杂物、运行过程中气液流动夹带的聚四氟乙烯胶带细丝导致造粒喷嘴前端过滤网逐渐被堵塞，使尿液无法正常喷射人造粒床内。
(6)前段工艺系统控制不稳定，进入制�；哪蛞毫坎ǘ洗�，导致造粒喷头停投切换频繁，且停运的造粒喷头极有可能因吹扫不彻底而发生部分堵结。
(7)前段工艺系统控制不稳定，进入制�；哪蛞号ǘ绕停贾略炝Ｅ缤�“拉稀”，相关喷射区域因结块而死床。
(8)运行初期，制粒机床层顶部压力控制在-0. 15～-0.20 kPa（表压），与-0.20 kPa（表压）的设计值相比，大多数情况下控制得偏高，影响制粒机床层正常的喷射雾化状态和流化状态，导致造粒工况恶化，加速形成死床。
(9)非满负荷造粒状态下，造粒喷头预留位置不当，导致预留待用喷头的喷射风管口及尿液喷嘴被堵结。
(10)在生产运行的不同时期，未能根据破碎机的实际工况对其辊间距及负荷作出及时调整，导致装置内粉尘量过多，加速制�；⑸来�。
2.2斗式提升机频繁跳车
截止至目前，斗式提升机共计发生跳车15次。在一个当班运行期间，斗式提升机短时间内可连续出现2—3次跳车。斗式提升机频繁跳车主要有以下几方面的原因。
(1)斗式提升机的上辊发生跑偏，在卸料时发生溢料，溢出的料堆积在斗式提升机底部。溢料量较少时不会产生大的影响，因为斗式提升机本身可对这部分溢料进行处理；当溢料量过多时，提料斗不能及时处理，会使斗式提升机的电流过大，时间长将会触发斗式提升机料位（最大115 t/h）高联锁跳车。
(2)每台斗式提升机的最大负荷为115 t/h，正常生产时的负荷为85 t/h左右。根据DCS操作趋势记录，在斗式提升机跳车前，为斗式提升机输送物料的制�；隹谄ご痈汉沙�130 t/h，因此超负荷运转是造成斗式提升机跳车的原因之一。
(3)目前，制�；隹诳帕Ｎ露仍�95℃，有时接近99℃，而斗式提升机设计的操作温度是90℃。长时间的超温运行，致使提斗与皮带的温度接近95℃，使斗式提升机皮带与辊子间的摩擦力变小，导致皮带打滑而联锁跳车。
2.3破碎机辊子皮带频繁断裂
2010年8月前，破碎机辊子皮带频繁断裂，运行周期为6d左右。破碎机辊子皮带频繁断裂的原因如下。
(1)电机皮带轮与辊子皮带轮不同轴，致使皮带磨损严重；同时，皮带在飞轮的沟槽内，不易散热，使皮带形成疲劳断裂。
(2)被破碎的尿素颗粒水含量过高，在破碎机对尿素颗粒进行破碎时，辊子就会被粘结，致使破碎后的颗粒中粉尘含量较高。而且辊子被粘结后，大而硬的尿素颗�？ㄔ诠踝由�，致使破碎机跳车，进而影响到皮带的张紧度，且该问题发生的频率过高，使皮带因疲劳而断裂。
2.4振动筛软连接漏料
截止至目前，振动筛软连接已更换5条，目前在役的3条仍有微量漏料。更换软连接需进入筛子底部，操作空间小，只有待清床时进行更换。
振动筛软连接漏料的主要原因：从斗式提升机下料进入振动筛的尿素颗粒温度在90℃以上，经筛分后颗粒温度仍在约85℃，振动筛软连接采用帆布制作，在高温条件下，下料侧极易发生破损。
2.5 添加剂给料泵不能满足负荷要求
经测定，目前产品颗粒中含甲醛质量分数大多在0.4%以下，低于国家标准（0.4%一0.6%）。其原因：由于单羟甲基尿素( MMU)系统没有投用，对甲醛的添加管线重新进行配管，管线因此加长90 m，位差增大15 m，使甲醛添加量不能满足工艺要求。
2.6制�；隹谄ご悠ご芷�
由于原始安装时制�；隹谄ご悠ご挥薪行Ｕご悠ご芷ň恢蔽茨芟�，目前状况是跑偏但不跑料。
2.7振动给料器熔断器损坏、偏振电机线圈烧坏
截止至目前，振动给料器电控箱熔断器共损坏6次，偏振电机线圈烧坏4次。
由于大颗粒尿素装置的振动给料器全部采用电磁振动，通过调节电流来控制其振频。但在操作时，调节幅度太大，使瞬间电流过大，导致熔断器损坏和偏振电机线圈被烧坏。
3、解决方案
(1)针对制�；捣彼来参侍�，设备制造企业，按照TEC大颗粒尿素工艺包要求指标重新设计、制造喷射空气加热器、流化空气第1加热器、流化空气第2加热器及产品冷却器。目前，除产品冷却器外，其他3台换热器已制造完成并安装到位，运行效果可满足工艺要求。
(2)针对风道施工安装质量以及设计存在的问题，利用停车检修机会对风道存在的焊接缺陷进行补焊消缺，并对风道可能存在的破裂部位采用外部焊接加强筋板的方法进行加固。
(3)针对制粒机喷射空气室底部以及制�；喜颗缟淇掌绲莱鱿帜蛞夯鄄阄侍�，在喷射风流量和流化风流量与实际造粒负荷匹配的情况下，略提高进制�；缟涫液土骰驳目掌髁浚⒈３址缁诵泄た鑫榷�。
(4)针对破碎机跳车问题，在生产运行中及时监控破碎机晶种贮斗实际料位，根据实际产品颗粒粒度及返料比情况，及时调整破碎机辊间距及负荷，降低装置内粉尘量，避免制粒机死床。
(5)针对造粒喷嘴前端过滤网逐渐堵塞问题，利用停车机会清理相关罐槽内部累积杂物；在生产运行中，应始终保持尿液槽液位处于5%~10%的最低限；回装清理后的喷头时，必须确保尿液喷射管螺纹连接段缠绕的聚四氟乙烯胶带不出头；适时清理制�；谀蛞鹤芄芄似髀送痪е执娣藕吞砑庸瘫匦氡３纸嗑�。
(6)针对因工艺操作控制导致制粒机给料尿液流量波动大及尿液浓度不达标问题，加强各工艺岗位之间的协调配合，优化和稳定全系统工艺工况，定期化验分析制�；谀蛞号ǘ�，及时调整工艺指标。
(7)针对制�；膊愣ゲ垦沽刂乒叩奈侍�，通过分析和摸索，目前床层顶部压力已由前期的-0. 15一-0.20 kPa（表压）调整至-0.20一-0.25 kPa(表压)，目前造粒工况正常。
(8)摸索非满负荷状态下造粒喷头投用和预留待用的优化方式。目前，造粒系统的运行负荷为95qo，制�；诵谐跗谕队门缤�14组（第4组至第17组），第1组至第3组预留待用；制�；诵�12d后，增加投用第3组。到目前为止，运行15组喷头的造粒能力与设计值基本吻合。
(9)针对斗式提升机频繁跳车问题，定期打开斗式提升机卸料侧入口开门，观察有无溢料现象，如有溢料需及时处理；定期检查破碎机动辊与皮带接触情况，检查斗式提升机配重器，及时调节皮带余度；加强对斗式提升机运行电流变化的监控，通过电流变化了解设备负荷实际情况，防止斗式提升机因负荷过大而跳车；稳定控制制�；隹诳帕Ｎ露龋乐挂虺な奔涑碌贾缕ご蚧�。
(10)针对破碎机电机皮带轮与辊子皮带轮不同轴致使皮带磨损严重、皮带在飞轮的沟槽内不易散热而使皮带频繁断裂的问题，对皮带轮进行了调整，效果明显。
(11)针对振动给料器熔断器损坏、偏振电机线圈烧坏问题，应根据给料器实际负荷缓慢调节对应电流，防止因调节幅度太大而使瞬间电流过大，导致熔断器损坏和偏振电机线圈被烧坏。
4、今后需重点关注和解决的问题
(1)根据制�；缤反材诓贾眯问�、各组喷头进口尿液压力变化情况以及运行中床层高度的变化趋势，进一步摸索负荷变化情况下造粒喷头投用和预留待用的方式。
(2)在日常运行中，注意观察制�；谀蛞焊涎沽刂品段в朐炝９た霰浠墓叵�。
(3)改造振动筛下料口，消除振动筛软连接漏料问题。
(4)尽快投用MMU系统并使之稳定运行，解决甲醛添加量不能满足工艺要求和添加剂给料泵不能满足负荷要求的问题。
(5)利用检修机会校正制粒机出口皮带秤，解决皮带跑偏问题。
