碱炉工艺规程
1 目的
为确保碱炉工艺技术被理解和掌握,并指导碱炉工段生产,制定本规程。
2 范围
适用于车间碱炉工段
3 职责
3.1 技术开发中心是本规程的归口管理部门,负责对本规程的审定。 3.2 车间参与本规程的制定和修订,对规程的执行情况进行监督管理。 3.3 碱炉工段负责本规程的执行。 4 工艺规程
4.1 生产目的
4.1.1 将蒸发工段送来的浓黑液,经干燥、燃烧后生成熔融物用稀白液溶解成合
格的绿液,供苛化工段使用。
4.1.2 芒硝经粉碎、筛选后,与浓黑液均匀混合,送入炉内燃烧,芒硝还原成
Na2S,补充系统中的碱损失,并使苛化白液保持需要的硫化度。
4.1.3 黑液燃烧过程中产生的热能通过锅炉生成过热蒸汽,供汽轮机发电及用作
生产用蒸汽。
4.2 原材料特征
4.2.1 黑液:到炉膛的黑液固形物含量为75%,温度为135℃,固形物发热值为
15.1MJ/kgds
黑液固形物元素分析:Na: 19.0% C: 37.5% H: 3.8% O: 35.2% S: 3.8% K : 0.5% Cl : 0.1% N: 0.1%
4.2.2 芒硝
硫酸钠含量: ≥95% 水不溶物: <1% 氯化物(以CL代): <1.2% 水分: <5%
4.2.3 重油(200#)
恩氏粘度 °E80 不大于27 闪点(开口) 不低于130℃ 凝点 不高于36℃ 灰分 不大于0.3% 水分 不大于2.0% 硫分 不大于3.0%
机械杂质 不大于2.5% 最小净发热值 41MJ/Kg
4.3 产品特征 4.3.1 绿液
浓度:128-133g/L (以Na2O计) 硫化度:35% 芒硝还原率:>90%
4.3.2 过热蒸汽
含Na+: 0.01mg/kg 含SiO2: 0.020mg/kg
温 度: 480℃ 压力:
68bar
4.4 工艺流程方框图 4.4.1 汽水流程
回收冷凝水、软化水 除氧器 给水泵 清洁水冷凝器 二级省煤器 主蒸汽去汽轮机
ⅠA过热器 一级省煤器 汽包 ⅠB过热器 Ⅱ级过热器 Ⅲ级过热器 4.4.2 供风、烟气流程
顶部取风 消音器 调节机构 一、二次风机 Ⅱ级过热器 ⅠA过热器 锅炉管束 Ⅱ级省煤器 Ⅰ级省煤器 圆盘阀静电除尘器 二台引风机 出口阀 烟囱
风预热器 风嘴 炉膛烟气 ⅠB过热器 Ⅲ级过热器 4.4.3 黑液流程
蒸发来浓黑液 芒硝混合槽 浓黑液泵 去蒸发ⅠA结晶蒸发 超浓黑液槽 入炉黑液泵黑液枪 入炉膛燃烧
4.4.4 重油流程
外购重油 过滤器 油泵 重油槽 过滤器 工作油泵 油加热器 重油喷枪 入炉膛燃烧
4.4.5 芒硝、灰流程
芒硝 斗式提升机 芒硝仓 螺旋输送机芒硝筛 碱灰集中输送机 芒硝混合槽 锅炉管束、Ⅰ、Ⅱ级省煤器灰斗 刮灰输送机碱灰输送机 芒硝混合槽 静电除尘器 刮板输送机 碱灰输送机碱灰集中输送机 芒硝混合槽 4.4.6 绿液流程
熔融物 溶解槽 绿液泵 苛化工段
涤汽器 风机 排汽管排空
4.4.7 溜槽冷却水流程
软化水 膨胀槽 泵 冷却器 喷射器 溜槽
4.5 主要工艺技术参数
1) 处理黑液干固物能力: 1204tds/d 2) 过热器出口蒸汽温度: 480℃ 3) 主蒸汽阀处的蒸汽压力 68bar 4) 设计压力 87bar
5) 省煤器前给水温度 120℃
6) 干固物总发热量(不含芒硝) 15.1MJ/kgdS 7) 蒸发来黑液温度 135℃ 8) 干固物含量 75% 9) 省煤器出口烟气温度 170℃ 10) 燃烧空气温度
11) 补充芒硝 20kg/kgdS 4.5.1 蒸汽和给水(燃烧负荷1204tds/d) 4.5.1.1 蒸汽
1) 产生蒸汽(净) 3.886kg/kgdS 2) 吹灰蒸汽 0.144 kg/kgdS 3) 蒸汽流量 54.2kg/s 4) SHⅢ出口蒸汽温度 480℃ 5) SHⅡ出口蒸汽温度 425℃ 6) SHⅠ出口蒸汽温度 395℃ 7) SHⅠ进口蒸汽温度 294℃
8) 过热器出口压力 68bar 9) 汽包压力 76bar 4.5.1.2 给水
10) 给水流量 56.8kg/s 11) 省煤器进口水温 120℃ 12) 省煤器出口水温 225℃ 13) 省煤器压降 2 bar 4.5.2 黑液
14) 到混合槽干固物含量 66% 15) 到炉膛干固物含量 76%
16) 黑液喷枪黑液流量(燃烧 ) 20.1kg/s 17) 进喷枪黑液温度 135℃
18) 喷枪黑液压力(估计) 0.9—1.5bar 4.5.3 燃烧空气
19) 炉膛总空气流量 55.4m3N/s 20) 空气温度 30℃ 21) 入炉空气温度
22) 一次风 150℃ 23) 二次风 150℃ 24) 三次风 80℃ 4.5.4 烟气
25) 锅炉烟气流量(O2=3.0%) m3n/s(0℃) 68.5 26) 过热器烟温 ℃ 920 27) 锅炉管束前烟温 ℃ 550 28) 省煤器前烟温 ℃ 430 29) 省煤器出口烟温 ℃ 170 4.6 工艺流程描述
4.6.1 给水(图936011011)
在正常运行期间,给水加入除氧器/贮水箱经低压蒸汽喷淋后,去除给水中的氧气和二氧化碳,并将给水加热到120℃,经除氧和加热后的给水由给水泵送往锅炉。
4.6.2 除氧器与给水箱(936011011)
除氧器是装备有喷嘴、淋水盘组件和卧式给水箱的逆流喷淋水盘式。给水(冷凝水/补充水)通过弹力喷嘴进入除氧器的预热区,喷散成雾状水滴与蒸汽
混合,水被加热到饱和蒸汽温度,使水中溶解的大部分气体逸出(大约90—95%),并排入大气。
经除氧的水落到淋水盘上,水预热后在淋水盘上和蒸汽逆流洗涤去除最后微量的氧气和二氧化碳,而不产生额外的冷凝水。这样,离开淋水盘底层的水进入除氧器内,经蒸汽除氧并加热后进入给水箱中。
4.6.3 给水泵(936011021)
给水由两台带液力偶合器的给水泵从给水箱将水供给锅炉。给水泵由恒速电机驱动,通过液力耦合器控制转速。另有一台汽动给水泵作为备用,所用蒸汽取自主蒸汽管线,排汽进入大气。
4.6.4 洗炉泵(936011011)
洗炉泵的作用是清洗碱炉烟气侧受热面,洗涤水从给水箱供至吹灰器,洗涤污水一部分从锅炉排到溶解槽,另一部分从锅炉管束、省煤器灰斗经碱灰输送机排到混合槽。
4.6.5 化学加药系统(936011981)
锅炉给水和锅炉循环水水质靠加入磷酸盐、氢氧化钠和联胺来控制。为了使化学药品与给水有效地混合,联氨在除氧器和给水箱之间的下降管加入,氢氧化钠在给水泵出口的主给水管线上加入,磷酸盐在Ⅱ级省煤器和汽包之间的给水管上加入。
锅炉加药系统包括三种化学药品各自独立的药箱和化学计量泵。每个药箱下方各有一台化学计量泵。每台泵的出口装有一个安全阀,安全阀的出口接回到泵的入口。每个药箱都配有搅拌器。
4.6.6 给水、炉水、饱和蒸汽、过热蒸汽(936011111、121、131、141、151、
161、171)
4.6.7 省煤器(936011111)
给水进入Ⅰ级省煤器的分配联箱,沿分配联箱的两侧进入,上升(与烟气逆流)到汇集联箱,通过清洁水冷凝器后,从两侧进入Ⅱ级省煤器的分配集箱,再上升到Ⅱ级省煤器汇集联箱。
4.6.8 清洁水冷凝器(936011111)
给水从Ⅰ级省煤器进入清洁水冷凝器(管壳式换热器),给水使来自汽包的饱和蒸汽冷凝,产生的清洁冷凝水用于过热器级间蒸汽的减温。
Ⅰ级和Ⅱ级过热器之间设有两台并列的蒸汽减温器,Ⅱ级和Ⅲ级过热器之间也有两个并列的蒸汽减温器。给水也可用作备用减温水。
4.6.9 汽包(936011121)
给水从Ⅱ级省煤器通过汽包内的布水管进入汽包,布水管的作用是使给水进