Va換熱器的改造實(shí)踐

2007年4月第2期王擁軍等:Va換熱器的改造實(shí)踐47Va換熱器的改造實(shí)踐王擁軍劉合全(河南豫光金鉛股份有限公司,河南濟源454650)摘要]分析了制酸系統Va換熱器腐蝕的原因,從工藝和設備兩方面入手解決其腐蝕問(wèn)題,介紹了采取的措施及效果。關(guān)鍵詞]冶煉煙氣制酸;硫酸;轉化工序;換熱器;腐蝕;設備改造中圖分類(lèi)號]TQ111文獻標識碼]B[文章編號]1672-6103(2007)02-0047-030前言豫光金鉛股份有限公司四期擴改項目氧氣底電爐吹熔煉—鼓風(fēng)爐還原煉鉛及雙轉雙吸制酸系統于2002年8月18日正式投入生產(chǎn),其具有污染小、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)成本低、綜合回收效益好等特點(diǎn)839達到了國際同行業(yè)的技術(shù)水平。煙氣制酸系統采用“3+2”雙轉雙吸工藝,年產(chǎn)硫酸70萬(wàn)t。氣體換熱器采用碟-環(huán)式高效換熱器,換熱器效果良好,阻力低。但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,由于設備選型及凈化指標控制等方面的問(wèn)題,換熱器88588833腐蝕嚴重,造成最終轉化率下降,影響了整個(gè)底吹爐系統的正常生產(chǎn)。公司針對Va換熱器腐蝕的原因,制定了技改方案,在大修期間對其進(jìn)行改造,取得了良好效果。風(fēng)機出口去二吸1Va換熱器的基本情況圖1轉化工序流程圖11Va換熱器的基本參數12Va換熱器的運行狀況轉化工序流程圖見(jiàn)圖1。從圖1可以看出,Ⅴ制酸系統2002年6月投入試生產(chǎn),至2005年換熱器位于風(fēng)機出口,其設計參數為冷側煙氣(SO2)3月底共運行34個(gè)月,期間在Ⅴa換熱器出口實(shí)測入口溫度55℃,出口溫度-170℃,熱側氣體(SO)的二氧化硫轉化率見(jiàn)表1口溫度~200℃,出口溫度150℃。表1系統二氧化硫轉化率Va換熱器的換熱面積為426m2,d2720mmH=2003年11200mm;換熱管為d48mm×3.5mm,L=7000mm,指標單位6月8月10月12月1月2月3月材質(zhì)為滲鋁碳鋼,共408根,均布于8個(gè)同心圓上,設備總重28533kg轉化率0 0nn0976997399639934尾氣中國煤化工CNMHG作者簡(jiǎn)介]王擁軍(1969—),男,河南濟源人,豫光金鉛股份有限從表1中可以看出,2003年6月以后二氧化硫公司熔煉三廠(chǎng)廠(chǎng)長(cháng),從事氧氣底吹熔煉一鼓風(fēng)爐還原及制酸系統的轉化率開(kāi)始下降,尾氣中二氧化硫含量升高。分析生產(chǎn)管理工作。[收稿日期]200609-09此現象,初步認為可能是催化劑活性降低或換熱器中國有色泊食□設備及自動(dòng)化列管漏氣,但是在依次對轉化各段及Va換熱器進(jìn)出口二氧化硫轉化率測試后發(fā)現,在Va換熱器出表2凈化工序出口煙氣實(shí)測值g/m3口處所檢測的二氧化硫轉化率比其進(jìn)口處低,確認2003年004年Va換熱器列管發(fā)生了泄漏。9月工藝要求va換熱器是雙轉雙吸裝置中一次轉化的入口含塵003600304104300502和二次轉化的出口,列管泄漏使部分二氧化硫未經(jīng)水份005轉化直接從尾氣中排出,造成二氧化硫排放濃度偏酸霧0.0200002001001876001953002104<0005高,不僅對環(huán)境造成一定程度的污染,還減少了硫酸產(chǎn)量,直接影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。份均超過(guò)了工藝要求值。酸泥和酸沫被夾帶至Ⅴa13Va換熱器的腐蝕情況換熱器沉積在下管板上,長(cháng)期運行引起滲鋁管腐蝕。2004年3月,對Va換熱器進(jìn)行檢查,發(fā)現下管原設計中雖然估計到Va換熱器的腐蝕危險但在材板沉積了50~80mm厚的酸泥,上部疏松,底部堅硬,料選擇上沒(méi)有給予足夠的重視因此造成了設備腐蝕滲鋁管有16根腐蝕滲漏,滲漏點(diǎn)均分布在距下管板約50mm范圍內。至2004年10月10日,已有49根3Va換熱器的改造實(shí)踐列管漏氣(其分布見(jiàn)圖2),2005年3月底大修檢查31改造措施時(shí)發(fā)現有150根列管腐蝕漏氣,其它列管有不同程公司從優(yōu)化凈化指標和改造va換熱器兩個(gè)方度的腐蝕。面入手,解決Va換熱器腐蝕問(wèn)題。311優(yōu)化凈化指標(1)增加一臺無(wú)填料冷卻塔,降低出填料塔凈化煙氣的溫度。工藝要求填料塔出口氣溫不超過(guò)38℃,正常情況下應在35℃左右,而實(shí)際的煙氣溫度均超過(guò)38℃,最高達42℃,全年平均39℃。降低煙氣溫度有兩種辦法:一是加大板式換熱器的換熱入孔面積提高換熱能力;二是增加循環(huán)水量。經(jīng)過(guò)分析比較,最終增加了一臺400m/h無(wú)填料冷卻塔,以降低出填料塔凈化煙氣的溫度(2)清洗管式分酸器分酸孔,增加小瓷球環(huán)厚度,減少酸沫飛濺。1-第一層腐蝕26根;2-第二層腐蝕12根;3-第三層腐蝕9(3)增加一臺絲網(wǎng)除沫塔,捕獲酸泥和酸沫。根;4-第四層腐蝕22根·為檢查發(fā)現的腐蝕列管為了減少進(jìn)入轉化工序煙氣中塵與酸沫的夾帶量,圖2Va換熱器腐蝕列管分布圖借鑒干吸塔頂部抽屜式絲網(wǎng)除沫器原理,在SO2風(fēng)為了確保尾氣達標排放,采取了臨時(shí)措施,即機出處增加一臺絲網(wǎng)除沫塔,進(jìn)一步捕獲酸泥和用錐形金屬塞子將漏氣列管兩端封堵維持轉化率酸沫。為了不影響整個(gè)系統的氣流參數,同時(shí)提高酸不低于99.7%,但隨著(zhù)列管封堵數量的增多,氣體通沫捕獲率,將絲網(wǎng)除沫器面積減少2.16m3,另外將過(guò)率降低,換熱效率下降,嚴重影響了系統的正常氣流方向設計為下進(jìn)上出,便于冷凝酸的收集與潛運仃。理3.1.2改造Va換熱器2Va換熱器腐蝕原因分析為了對Ⅴa換熱器徹底維修,同時(shí)保證換熱面公司召集專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對Va換熱器腐蝕原因積不變,制定了詳細的維修方案:采用專(zhuān)用和自制進(jìn)行分析,認為主要有兩個(gè):一是凈化工序凈化效工具中國煤化工刈管、校正對接列管果差導致風(fēng)機出口煙氣雜質(zhì)超標;二是Va換熱器同心CNMH焊縫進(jìn)行切割,使換熱列管被嚴重腐蝕。表2是凈化工序實(shí)測數據。其與氣室隔板分離,然后在下氣室將列管下端部分從表2可以看出,凈化工序出口煙氣含塵和水截取,更換為耐酸不銹鋼管,對接完成后再與氣室7年4月第2期王擁軍等;Va換熱器的改造實(shí)踐隔板焊接密封,整個(gè)過(guò)程的焊接均選用耐腐蝕不銹控制低于38℃,雖然凈化煙氣部分指標仍超過(guò)工藝鋼焊條。這樣來(lái)自?xún)艋臒煔?首先接觸的仍然是要求但比改造前有明顯好轉對后序生產(chǎn)的影響已滲鋁管,而酸泥則沉積在耐酸不銹鋼制造的下管板降到最低效果明顯上,確保換熱列管不被酸泥腐蝕而導致中氣,同時(shí)硫酸系統大修后,運行穩定,Va換熱器換熱效延長(cháng)了Ⅴa換熱器的使用壽命。果良好,運行18個(gè)月后,檢查Ⅴa換熱器更換改造于2005年4月開(kāi)始全部大修任務(wù)(共408的列管無(wú)明顯腐蝕痕跡,徹底解決了二氧化硫和根換熱列管)30天完成,2005年5月6日系統投入三氧化硫的串氣問(wèn)題,有效保障了最終轉化生產(chǎn)運行率,使尾氣中二氧化硫排放濃度大大低于國家32改造效果排放標準,改造后在原檢測點(diǎn)檢測的數據見(jiàn)經(jīng)過(guò)一系列改造后,進(jìn)人干燥塔煙氣的溫度可表3、表4表3改造后系統二氧化硫轉化率2005年2006年指標單位7月11月1月轉化率8199769983997899.7999.8099.829985尾氣p0表4改造后凈化工序出口煙氣實(shí)測值2005年指標2004年11月一工藝要求3月月9月11月1月3月5月7月9月00130009001100150012001600110.00800130.0080.013<0.002水份005600450.064007000420050007200590.04800420.0600.055<0.05酸霧000160.00320.0023000340.00160.00120.0026000380.00180.0020000150022<0005Va換熱器的成功改造為公司節省了設備購置4結語(yǔ)費二十余萬(wàn)元,同時(shí)有效延長(cháng)了Ⅴa換熱器的使用壽實(shí)踐表明,此次鉛冶煉制酸系統的優(yōu)化改造切命大大降低了制酸系統因Va換熱器腐蝕漏氣造成實(shí)可行,方法經(jīng)濟實(shí)用效果明顯。既提高了產(chǎn)能,又的停機次數提高了鉛酸系統運行率,確保了粗鉛減少了環(huán)境污染,保證了整個(gè)系統經(jīng)濟穩定地運行。和硫酸產(chǎn)量。該優(yōu)化改造的措施2005年3月成功用于公司的第二套氧氣底吹爐煙氣制酸系統同樣取得了顯著(zhù)效果Modification and practice for va type heat exchangerWANG Yong-jun, LIU He-quanAbstract: This paper analyses the corrosive cause for Va type heat exchanger, solve the corrosive problem fromtwo aspects to technical process and equipments, introduce the scheme of modification to the equipmentsKey words: acid making with smelting gas; sulphuric acid; converting working procedure; heat exchanger;corrosion; equipment modification鄭重聲明中國煤化工CNMHG《中國有色冶金》期刊從未與社會(huì )上任何機構和個(gè)人開(kāi)展作安北雙節刀寺業(yè)如遇疑問(wèn)之處請即刻與《中國有色冶金》編輯部聯(lián)系,電話(huà):01063936594。