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小議真空制鹽節(jié)能技術(shù)

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小議真空制鹽節(jié)能技術(shù)

分效預(yù)熱就是抽出各效部分二次蒸汽預(yù)熱鹵水,預(yù)熱后鹵水進(jìn)入本效及前效,使部分二次蒸汽多利用一次或數(shù)次,其本質(zhì)是熱量前移。該技術(shù)可大幅度提高熱效率、降低能耗已成共識(shí),眾多新建裝置由于采用了鹵水凈化,紛紛采用此工藝,效果良好。而許多老裝置采用鹵水預(yù)熱,雖幾起幾落卻鮮見成功,以致許多廠家棄用。實(shí)則因鹵水未凈化,換熱器極易結(jié)垢且不易處理,導(dǎo)致?lián)Q熱器不能正常使用甚至不能使用。由于鹵水凈化投資較大,運(yùn)行成本較高,面臨產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)不一定優(yōu)價(jià)的現(xiàn)狀,許多廠家仍然采用傳統(tǒng)的洗鹽工藝,不能應(yīng)用此節(jié)能技術(shù)殊為可惜。解決問題的關(guān)鍵是防垢除垢,目前,工業(yè)上采用的防垢方法可分為化學(xué)法和物理法,在鹽行業(yè)較適用的方法總結(jié)如下:(1)阻垢劑:在鹽硝聯(lián)產(chǎn)裝置中應(yīng)用較多,好的阻垢劑對(duì)于預(yù)防碳酸鹽等垢質(zhì)的形成效果較佳,但由于成本較高,一般企業(yè)應(yīng)用不多。(2)三相流防垢:三相流技術(shù)是鹽行業(yè)唯一獲工信部推廣應(yīng)用的節(jié)能技術(shù),其機(jī)理是在流體中人為地添加一定量的固體顆粒,通過顆粒之間及顆粒與管壁的碰撞,干擾結(jié)垢物質(zhì)的附著,或?qū)⒊跣纬傻乃绍浀墓笇幼猜洳㈦S水流沖走,不僅能防垢,還能提高傳熱速率。(3)磁場(chǎng)防垢:其防垢機(jī)理是當(dāng)鹵水通過一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)后,其中所含雜質(zhì)的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,水的偶極分子發(fā)生定向極化,造成氫鍵的歪曲和局部的折裂,原來締合成鏈狀的大分子,斷裂成單個(gè)小分子,晶格細(xì)化,且從原來的針狀結(jié)晶變?yōu)榱罱Y(jié)晶,并被單個(gè)水分子包圍,相互粘附與聚集特性受到破壞,形成松軟的淤泥狀物并隨水流沖走,最適宜熱交換器的防垢。磁場(chǎng)防垢裝置除了一次性投資外,運(yùn)行成本很低,而國內(nèi)有的廠家開發(fā)的釤鈷體流體處理設(shè)備,選用稀土永磁材料,磁性能優(yōu)異,場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)2T以上,較老式裝置提高數(shù)倍,除垢效果大大改善,同時(shí)還有一定的防腐作用。研究發(fā)現(xiàn)湍流情況下磁場(chǎng)能促進(jìn)松散的文石而不是方解石的生成。正是因?yàn)榇艌?chǎng)的這種作用,磁處理能防止水中硬垢的產(chǎn)生,生成疏松的軟垢,并能使已成硬垢的方解石轉(zhuǎn)變成文石,隨流動(dòng)的介質(zhì)排走,從而達(dá)到防垢除垢的效果。此外還有電場(chǎng)防垢、超聲波防垢等方法及其組合,應(yīng)密切關(guān)注其發(fā)展并適時(shí)加以應(yīng)用。

鹵水凈化后,不僅可提高產(chǎn)品質(zhì)量,還可充分利用各式換熱器,延長(zhǎng)刷罐周期,提高熱利用率,增加產(chǎn)量,降低消耗。但以前許多廠家采用雙堿法,凈化成本高。而采用煙道氣凈化鹵水,既可利用一部分CO2,減少CO2的排放,又可大幅度降低兩堿消耗,噸產(chǎn)品成本下降達(dá)6元以上。

設(shè)備節(jié)能

1脫水干燥設(shè)備

由于離心分離的能耗遠(yuǎn)較干燥低,故必須盡量降低濕鹽的水分含量。真空制鹽的脫水設(shè)備均為離心機(jī),宜選用分離因素高、質(zhì)量好的產(chǎn)品,如果條件許可,配用增稠器效果更佳,其下料的連續(xù)、穩(wěn)定性能優(yōu)異。而內(nèi)熱式干燥床國外已使用多年,國內(nèi)通過這些年的引進(jìn)、消化、吸收,已完全掌握該技術(shù)。和老式的外熱式干燥床相比,先進(jìn)的內(nèi)熱式干燥床可節(jié)約蒸汽50kg/t產(chǎn)品以上。內(nèi)熱式干燥床節(jié)能的關(guān)鍵是通過床內(nèi)蛇形管的給熱,大大減少了送風(fēng)量從而大幅度降低廢氣帶出之熱量損失。要注意的是有的廠家盲目加大干燥床的處理能力,更有甚者,有的在干燥床設(shè)計(jì)時(shí)為了確保物料通過而打了很大的裕量,使得干燥床體積龐大,風(fēng)量巨大,就背離了內(nèi)熱式干燥床之初衷,本末倒置了。

2流體輸送設(shè)備

泵和風(fēng)機(jī)在真空制鹽廠家使用眾多,其電耗占到企業(yè)耗電的一半以上,目前,風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行中還有很大的節(jié)能潛力,核心是提高其運(yùn)行效率。(1)水泵:a、合理利用水泵的高效率段,應(yīng)使其工作點(diǎn)處于其Q-H曲線的高效區(qū)域;b、盡量考慮大泵,一般大泵效率更高,當(dāng)需求量變化較大時(shí),要考慮大小兼顧;c、需要多臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),應(yīng)盡可能選用同型號(hào)、同性能的設(shè)備,互為備用;d、保證吸水條件,減少進(jìn)口阻力,取消底閥。(2)風(fēng)機(jī):a、盡量避免采用并聯(lián)或串聯(lián)的工作方式;b、使風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)處于其Q-P曲線的高效區(qū)域,以保證工作點(diǎn)的穩(wěn)定與高效運(yùn)轉(zhuǎn),防止大馬拉小車;c、選用傳動(dòng)效率高的沖動(dòng)方式;d、采用合理的調(diào)節(jié)運(yùn)行手段改變負(fù)荷,避免用閥門節(jié)流或放空回流的辦法調(diào)整工況。(3)電機(jī):a、選用高效節(jié)能電機(jī),據(jù)統(tǒng)計(jì),國內(nèi)電機(jī)運(yùn)行效率普遍比國外先進(jìn)水平低10%~20%,潛力巨大;b、合理選擇電機(jī)容量,一般情況下,負(fù)荷在75%~80%效率最佳;c、提高功率因數(shù),減少線路損耗;d、采用變頻調(diào)速,通常泵和風(fēng)機(jī)在選型時(shí)都留有一定的裕量,而實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行參數(shù)也經(jīng)常發(fā)生變化,泵和風(fēng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)常常需要調(diào)整,采用變頻調(diào)速是最好的選擇,不僅提高了電機(jī)的功率因數(shù),減少了無功功率消耗,節(jié)能效果非常顯著,而且由于設(shè)備轉(zhuǎn)速下降,改善了設(shè)備運(yùn)行狀況,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。同時(shí),變頻器的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié),控制精度高,保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定。

3二次蒸汽洗滌裝置

制鹽生產(chǎn)中純凈的首效冷凝水一般均回鍋爐,由于冷凝水的閃發(fā)、鍋爐排污以及其它的消耗與浪費(fèi),這部分冷凝水只占鍋爐所需給水量的60%~70%,需另外補(bǔ)充軟水。以前許多廠家都上了水處理裝置,要消耗大量的酸、堿、樹脂、淡水、電力及人力,加上設(shè)備維護(hù)與折舊,成本高昂。為此,中鹽長(zhǎng)江鹽化有限公司于1998年成功開發(fā)了二級(jí)除沫裝置,對(duì)首效的二次蒸汽進(jìn)行洗滌,除去其中夾帶的液沫,使得其形成的冷凝水能夠?yàn)殄仩t所用。此舉不僅免除了水處理成本,還提高了鍋爐給水溫度,增大了鍋爐出力,從而使得產(chǎn)量增加,可謂投資省、效益高。

4控制節(jié)能改造

控制節(jié)能包括兩個(gè)方面:一方面是節(jié)能需要操作控制;另一方面是通過操作控制節(jié)能。節(jié)能改造之后,工藝更復(fù)雜,物流與物流、設(shè)備與設(shè)備等之間的相互聯(lián)系和相互影響加強(qiáng)了,使得生產(chǎn)操作的彈性縮小,對(duì)控制系統(tǒng)的要求更高了,故必須保證測(cè)量的精確、可靠,控制的靈敏、到位。同時(shí)采用先進(jìn)的新型儀表,減少計(jì)量過程的能量損耗。彎管流量計(jì)的應(yīng)用即是一例,蒸汽流量的計(jì)量,過去一般采用孔板流量計(jì)等儀表,壓損高,造成蒸汽品能下降,而彎管流量計(jì)是利用流體流經(jīng)彎管產(chǎn)生離心力,離心力使得彎管內(nèi)外側(cè)形成壓差的原理進(jìn)行計(jì)量的,其安裝于蒸汽管道的轉(zhuǎn)彎處,基本無計(jì)量壓損。某公司更換彎管流量計(jì)后,蒸汽壓力損失降低了0.04MPa以上。

管理節(jié)能

(1)合理組織生產(chǎn)。應(yīng)當(dāng)根據(jù)原料、燃料、氣候、市場(chǎng)及生產(chǎn)任務(wù)的實(shí)際情況,確定開多少設(shè)備、多大設(shè)備,確保設(shè)備的合理負(fù)荷率。如循環(huán)水系統(tǒng),受氣候的影響很大,很有必要因應(yīng)環(huán)境變化,合理調(diào)節(jié)循環(huán)水量,優(yōu)化生產(chǎn)。(2)加強(qiáng)操作控制。倡導(dǎo)精細(xì)化操作,嚴(yán)明工藝紀(jì)律,嚴(yán)格控制工藝參數(shù),保證生產(chǎn)的長(zhǎng)期、連續(xù)、穩(wěn)定。(3)強(qiáng)化設(shè)備管理。改善設(shè)備運(yùn)行狀況,杜絕跑、冒、滴、漏,保證周期設(shè)備的完好、高效,盡可能地投用節(jié)能降耗裝置,不得無故不投,出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)盡快解決并投用。(4)原料達(dá)標(biāo)制備。按設(shè)計(jì)要求制備精鹵,盡可能提高鹵水進(jìn)罐濃度,但要注意預(yù)防冬季井口與管道的結(jié)晶。(5)采購優(yōu)質(zhì)燃料。燃料直接影響到鍋爐的出力、效率及磨損,應(yīng)予以高度重視,盡可能采購達(dá)到設(shè)計(jì)要求的優(yōu)質(zhì)燃料。(6)余熱利用。充分回收冷凝水熱量,減少泄露,降低外排溫度,加強(qiáng)設(shè)備及管道的保溫,需保必保,要改進(jìn)保溫材料,提高保溫效果。(本文作者:徐金貴、姚立勇 單位:中鹽長(zhǎng)江鹽化有限公司)