專利名稱：新蒸汽冷凝水閃蒸槽進(jìn)料方式的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將飽和溫度下的液體從高壓力容器輸送到低壓力容器的進(jìn)料控制方式，尤其是氧化鋁生產(chǎn)溶出工序新蒸汽冷凝水從高溫、高壓的冷凝水罐輸送到冷凝水閃蒸槽的方法。
背景技術(shù)：
在氧化鋁生產(chǎn)過程中，礦漿溶出的加熱方式有間接加熱與直接加熱，由于間接加熱具有避免溶出礦漿苛性堿沖淡、熱利用率高等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)的氧化鋁生產(chǎn)廠家都采用間接加熱方式。我廠采用的就是間接加熱高壓溶出技術(shù)，高壓鍋爐送來的6.0×106pa新蒸汽通過壓煮器內(nèi)的管束與礦漿進(jìn)行換熱之后冷凝成高壓的冷凝水，分別用三個(gè)冷凝水罐收集，然后通過冷凝水閃蒸槽進(jìn)行閃蒸，產(chǎn)生6.0×105pa左右二次蒸汽和冷凝水；二次蒸汽送往蒸發(fā)和沉降工序加以利用，產(chǎn)生的合格冷凝水返回?zé)犭姰?dāng)作鍋爐給水，不合格的冷凝水送往沉降當(dāng)作赤泥洗水。在原設(shè)計(jì)上是采用氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥與冷凝水罐液位聯(lián)鎖來對(duì)各壓煮器冷凝水的排出進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，新蒸汽冷凝水閃蒸槽的進(jìn)水方式為切向進(jìn)水。
這種進(jìn)水調(diào)節(jié)控制方式存在幾個(gè)缺點(diǎn)①由于三個(gè)冷凝水罐的冷凝水量不一樣，切向進(jìn)水容易導(dǎo)致閃蒸槽受力不平衡，引起槽體產(chǎn)生較大的振動(dòng)；同時(shí)進(jìn)來的高壓冷凝水直接噴射到筒體護(hù)襯板上，造成筒體護(hù)襯板極大磨損。
②氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)范圍窄，對(duì)冷凝水罐的液位難以進(jìn)行有效控制，容易導(dǎo)致部分高壓新蒸汽來不及冷凝成水便進(jìn)入冷凝水閃蒸槽，造成新蒸汽短路；一方面造成溶出高壓汽耗增大，另一方面水夾汽會(huì)加大對(duì)冷凝水閃蒸槽筒體護(hù)襯板沖刷磨損。
新蒸汽冷凝水閃蒸系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀在生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行過程中，冷凝水閃蒸槽存在震動(dòng)較大，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)裝置很容易損壞造成調(diào)節(jié)失靈，無法有效的對(duì)冷凝水量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，有部分蒸汽直接進(jìn)入冷凝水閃蒸槽，就是所謂的“竄汽”現(xiàn)象，由于“竄汽”現(xiàn)象嚴(yán)重，引起溶出汽耗居高不下，有時(shí)最高月份達(dá)2.79t/t-AO，加之氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥價(jià)格又非常昂貴，更換成本高。由于冷凝水“竄汽”現(xiàn)象的存在，一是加劇造成冷凝水管路及冷凝水閃蒸槽劇烈振動(dòng)，常導(dǎo)致進(jìn)料喇叭口和筒體相連焊縫撕裂，筒體護(hù)襯板磨穿，地腳螺栓振斷等事故發(fā)生，設(shè)備損壞嚴(yán)重，并對(duì)生產(chǎn)安全造成極大威脅；二是閃蒸槽運(yùn)行壓力偏高而使冷凝水閃蒸槽安全閥經(jīng)常因槽子超壓動(dòng)作，冷凝閃蒸槽液位無法控制，影響正常的生產(chǎn)運(yùn)行。另外由于槽子“竄汽”及振動(dòng)，產(chǎn)生很大的噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種進(jìn)水控制方法，以減少甚至杜絕新蒸汽冷凝水閃蒸槽竄汽現(xiàn)象的產(chǎn)生，使得新蒸汽能夠充分換熱，提高新蒸汽的熱利用率，減少水夾汽對(duì)冷凝水閃蒸槽筒體護(hù)襯板沖刷磨損，減少設(shè)備振動(dòng)，達(dá)到降低溶出高壓汽耗和確保冷凝水閃蒸槽系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是利用針型調(diào)節(jié)閥與孔板組合，對(duì)進(jìn)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，使高壓冷凝水經(jīng)過兩次降壓后，進(jìn)入冷凝水閃蒸槽。進(jìn)水裝置的液量控制為針形調(diào)節(jié)閥和孔板組合的二級(jí)調(diào)節(jié)控制，采用垂直進(jìn)水方式，即進(jìn)水的方向與冷凝水閃蒸槽筒體垂直，使從孔板出來的高溫高壓冷凝水直接噴射到槽底部的防沖傘帽上。
進(jìn)水裝置的進(jìn)水管均布插入冷凝水閃蒸槽內(nèi)部，并與閃蒸槽筒體垂直安裝；在進(jìn)水管的進(jìn)水端安裝針形調(diào)節(jié)閥，進(jìn)水管的出水端安裝一塊開孔的孔板，并在冷凝水閃蒸槽底部中心位置安裝一個(gè)防沖傘帽，孔板朝向槽底的防沖傘帽。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)前后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。
表1改進(jìn)前后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比

每年取得的經(jīng)濟(jì)效益
1、溶出高壓新蒸汽汽耗下降，節(jié)約的能源計(jì)算條件年產(chǎn)氧化鋁450000t 高壓蒸汽單價(jià)70元/t改進(jìn)前汽耗以最低的2.34t/t-AO計(jì)，改進(jìn)后以平均數(shù)1.826t/t-AO計(jì)計(jì)算結(jié)果節(jié)省的蒸汽量為(2.34-1.826)×450000＝231300(t)價(jià)值231300×70＝16191000(元)2、設(shè)備材料費(fèi)用下降，節(jié)約的費(fèi)用計(jì)算條件氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥單價(jià)130000元/臺(tái)針型調(diào)節(jié)閥單價(jià)48000萬元/臺(tái)進(jìn)水管一套價(jià)格3500元兩臺(tái)冷凝水閃蒸槽，每臺(tái)有三根進(jìn)水管閥門及進(jìn)水管每4個(gè)月更換一次計(jì)算結(jié)果改進(jìn)前設(shè)備費(fèi)用130000×6×3＝2340000(元)改進(jìn)后設(shè)備費(fèi)用48000×6×3+3500×6×3＝927000(元)節(jié)約的設(shè)備材料費(fèi)用為2340000-927000＝1413000(元)年總經(jīng)濟(jì)效益16191000+1413000＝17604000(萬元)
以下結(jié)合附圖作詳細(xì)說明。


圖1為改進(jìn)前冷凝水閃蒸槽進(jìn)水示意圖。
圖2為改進(jìn)后冷凝水閃蒸槽進(jìn)水示意圖。
圖中1為針形調(diào)節(jié)閥，2為進(jìn)水管，3為孔板，4為防沖傘帽，5為閃蒸槽，6為導(dǎo)流喇叭，7為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式
參考圖1和圖2，本發(fā)明采用針型調(diào)節(jié)閥替代氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用針型調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)水量；進(jìn)水管2插入冷凝水閃蒸槽5內(nèi)部，并與閃蒸槽5筒體垂直安裝，安裝在閃蒸槽5筒體上的進(jìn)水管2盡量采用均勻布置，一般為3～6根，在進(jìn)水管2的進(jìn)水端安裝針形調(diào)節(jié)閥1，進(jìn)水管2的出水端安裝一塊開孔的耐磨孔板3，孔板3的孔徑可大可小，根據(jù)需水量大小選擇焊接在出水端處，并在冷凝水閃蒸槽5底部中心位置安裝一個(gè)耐磨的防沖傘帽4，孔板3朝向槽底的防沖傘帽4，防止孔板噴出的水直接傷害到槽子本體。
本發(fā)明的工藝描述為6.0×106Pa高壓新蒸汽在壓煮器加熱管束里與管束外的礦漿換熱之后冷凝成6.0×106Pa高壓冷凝水匯集到三個(gè)冷凝水罐里，然后經(jīng)過針型調(diào)節(jié)閥第一次降壓后以與筒體垂直方向進(jìn)入冷凝水閃蒸槽，在進(jìn)水管末端經(jīng)過孔板的第二次降壓后，高壓冷凝水噴射到槽子底部的防沖傘帽上，冷凝水在槽子里進(jìn)行自蒸發(fā)，壓力降至6.0×105Pa，產(chǎn)生的二次蒸汽送往沉降工序熱水站加熱洗水，產(chǎn)生的合格冷凝水返回?zé)犭姰?dāng)作鍋爐給水，不合格的冷凝水送往沉降當(dāng)作赤泥洗水。
生產(chǎn)實(shí)例11998年9月12日溶出高壓新蒸汽壓力為5.6×106Pa，流量102m3/h，冷凝水閃蒸槽有明顯“竄汽”聲，兩個(gè)冷凝水閃蒸槽振動(dòng)很大，環(huán)境噪音很大，地腳螺栓松動(dòng)。
生產(chǎn)實(shí)例21999年7月11日溶出機(jī)組停汽檢修，運(yùn)行了30天，對(duì)兩個(gè)冷凝水閃蒸槽開門檢查發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)槽子的內(nèi)襯已經(jīng)嚴(yán)重磨損，必須對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)焊加強(qiáng)。
生產(chǎn)實(shí)例32001年9月溶出高壓新蒸汽壓力為5.6×106Pa，流量102m3/h，冷凝水閃蒸槽無“竄汽”聲，兩個(gè)冷凝水閃蒸槽運(yùn)行穩(wěn)定，噪音不大。
生產(chǎn)實(shí)例42005年11月1日溶出機(jī)組停汽檢修，運(yùn)行了42天，對(duì)兩個(gè)冷凝水閃蒸槽開門檢查發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)槽子的內(nèi)襯基本沒有磨損，對(duì)進(jìn)水管與孔板檢查也未見有大的磨損，無需處理可以繼續(xù)再用。
本發(fā)明的實(shí)施不僅降低了溶出高壓蒸汽消耗，起到了節(jié)能的作用，而且延長(zhǎng)了冷凝水閃蒸槽的使用壽命，加大了槽子的安全運(yùn)行系數(shù)，為生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行提供了安全保障，還減少了環(huán)境噪音?？傊?，本發(fā)明的實(shí)施效果顯著。
針型調(diào)節(jié)閥閥門調(diào)節(jié)幅度小，有刻度顯示，更方便人員靈活操作控制；在進(jìn)水管的出口末端安裝孔板起到節(jié)流作用，有利于冷凝水流量的穩(wěn)定。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，操作人員根據(jù)各冷凝水罐液位、壓煮器冷凝水出口溫度以及管路是否“竄汽”等情況來調(diào)節(jié)針型閥的開度，使新蒸汽既能保證充分換熱又能保證不會(huì)因“竄汽”而造成汽耗增加；采用垂直進(jìn)水方式，使得進(jìn)來的高壓冷凝水噴射到槽子底部中央的防沖傘帽上，而不是直接噴射到槽子的內(nèi)襯板上，避免了對(duì)槽子內(nèi)襯板的磨損。同時(shí)進(jìn)水作用力主要作用在槽子底部中央的防沖傘帽上，能夠較好克服因各個(gè)冷凝水罐進(jìn)水液量不同而對(duì)槽體產(chǎn)生作用力不平衡的現(xiàn)象，大大減少了閃蒸槽的振動(dòng)，保證閃蒸槽運(yùn)行平穩(wěn)，不再出現(xiàn)損壞等事故。本方法具有調(diào)節(jié)范圍寬，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，便于操作，冷凝水閃蒸槽運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的積極效果與效益——提高了新蒸汽冷凝水的調(diào)節(jié)控制作用，保證了壓煮器較佳的疏水狀態(tài)，消除了“竄汽”的現(xiàn)象，新蒸汽冷凝水閃蒸槽運(yùn)行平穩(wěn)，溶出汽耗下降，節(jié)約了能源；——用針型調(diào)節(jié)閥替代氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，節(jié)約了設(shè)備成本。一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥13萬元，而一臺(tái)針型調(diào)節(jié)閥僅4.8萬元。
冷凝水閃蒸槽運(yùn)行穩(wěn)定，環(huán)境噪音減少；——冷凝水閃蒸槽筒體護(hù)襯板磨損減少，其使用壽命得到了明顯延長(zhǎng)，為冷凝水正常輸送提供了保證。
權(quán)利要求
1.一種新蒸汽冷凝水閃蒸槽進(jìn)料方式的改進(jìn)方法，其特征在于進(jìn)水裝置的液量控制為針形調(diào)節(jié)閥和孔板組合的二級(jí)調(diào)節(jié)控制，采用垂直進(jìn)水方式，即進(jìn)水的方向與冷凝水閃蒸槽筒體垂直，使從孔板出來的高溫高壓冷凝水直接噴射到槽底部的防沖傘帽上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新蒸汽冷凝水閃蒸槽進(jìn)料方式的改進(jìn)裝置，其特征在于進(jìn)水裝置的進(jìn)水管(2)均布插入冷凝水閃蒸槽(5)內(nèi)部，并與閃蒸槽(5)筒體垂直安裝；在進(jìn)水管(2)的進(jìn)水端安裝針形調(diào)節(jié)閥(1)，進(jìn)水管(2)的出水端安裝一塊開孔的孔板(3)，并在冷凝水閃蒸槽(5)底部中心位置安裝一個(gè)防沖傘帽(4)，孔板(3)朝向槽底的防沖傘帽(4)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高溫、高壓冷凝水閃蒸槽進(jìn)水控制方法和進(jìn)水裝置。其特征在于采用針形調(diào)節(jié)閥和孔板組合對(duì)冷凝水量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；進(jìn)水管末端裝有孔板裝置，閃蒸槽底部中央裝有防沖傘帽，孔板朝向防沖傘帽；采用垂直進(jìn)水方式，由孔板出來的高溫、高壓冷凝水噴射到防沖傘帽上。該進(jìn)水方法具有調(diào)節(jié)范圍寬，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，便于操作，冷凝水閃蒸槽運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的實(shí)施不僅降低了溶出高壓蒸汽消耗，起到了節(jié)能的作用，而且延長(zhǎng)了冷凝水閃蒸槽的使用壽命，加大了槽子的安全運(yùn)行系數(shù)，為生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行提供了安全保障，還減少了環(huán)境噪音。
文檔編號(hào)B01D3/00GK1843547SQ20061001868
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者李波, 唐毓利, 瞿向東, 劉保偉, 劉孟端, 陳廣展, 胡玉波, 潘加裕, 莫運(yùn)平, 黃煌 申請(qǐng)人:中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司