尿素板冷器装置的应用小结

苏永辉，樊会会，王胜唐

(兖矿新疆煤化工有限公司, 乌鲁木齐 831500)

尿素板冷器装置是兖矿新疆煤化工有限公司利用现有的1号转运站，增加的成品尿素粒子冷却装置，可以将尿素粒子温度从75～80 ℃冷却至40～50 ℃，实现对产品包装温度的完全控制，从根本上预防尿素成品结块、粉化的发生，增加尿素颗粒的强度，便于尿素贮存和运输，使尿素成品粒度满足GB 2440—2017《尿素》对产品质量的要求。

1 工艺流程

新增的尿素板冷器的工艺流程[1-2]见图1。

CWR—循环水回水；CWS—循环水上水；P1604A/B—循环脱盐水泵；TV1630—温度调节阀；TI1636—出料口温度指示计；LV1631—液位调节阀；LI1631、LV1636—料位计。

1.1 物料流程

尿素颗粒经1#皮带运输，送至1#转运站顶部，沿下料溜管进入尿素板冷器上部进料仓，进料仓顶部设有料位计(LI1631)，尿素成品颗粒依次进入1#传热板组和2#传热板组，物料经过尿素板冷器下部的门式下料器下落至4#皮带，送往包装工序。通过调节门式下料器液位调节阀(LV1631)开度控制尿素板冷器上部进料仓料位在20%～30%。

1.2 冷却水流程

来自管网的脱盐水进入循环脱盐水槽(V1601)，通过循环脱盐水泵(P1601A/B)加压后，进入板式换热器(E1601)与循环水进行换热，送至尿素板冷器的传热板组，与尿素成品颗粒进行换热，换热后的脱盐水经过温度调节阀调节脱盐水温度≥32 ℃，体积流量最大为85 m3/h，送至尿素板冷器的1#、2#传热板组，与尿素颗粒进行换热，换热后的脱盐水温度约50 ℃，通过循环脱盐水泵出口调节阀控制进入尿素板冷器的脱盐水温度及流量，从而控制尿素板冷器出料口温度≤50 ℃。

1.3 气体流程

为保证尿素板冷器装置内的粉尘及水汽被及时带走，该装置安装了离心风机用于加快传热板组的空气流动。环境空气经过离心风机(K1601)加压后，送至尿素板冷器装置2#传热板组下部及上部。传热板组下部进空气体积流量最大为500 m3/h，主要用于开车时吹除传热板组表面的杂物并带走水蒸气，保持传热板组表面干燥;传热板组上部进空气体积流量最大为2 000 m3/h，主要用于尿素板冷器装置正常运行期间吹除尿素颗粒降温后产生的水蒸气及粉尘，防止尿素颗粒结块。进入尿素板冷器的空气从进料仓顶部的出气口送至除尘器(S1601)，除去空气中夹带的粉尘。

2 装置原理

以循环冷却的方法将造粒塔底部送来的尿素成品颗粒温度由85 ℃(设计最大温度)冷却到40～50 ℃。尿素板冷器装置采用脱盐水(保证冷却器清洁、氯离子可控)密闭循环系统进行冷却，并在脱盐水泵出口增设流量调节阀，通过脱盐水流量控制板冷器出口尿素颗粒温度稳定，脱盐水吸收的热量最终由循环水冷却。尿素颗粒在板冷器内产生的微量粉尘经鼓风机空气吹至除尘器内回收[3-4]。

3 运行注意事项

(1) 装置运行期间必须保证料位正常稳定。

(2) 装置运行过程中设备内必须为微负压。

(3) 必须有干空气注入。

(4) 出水温度必须有控制。

(5) 物料在设备内必须是流动的。

(6) 冷却水进水温度不能太低,必须达到工艺指标(≥32 ℃)，出水温度控制在50 ℃。

(7) 开机时冷却水在设备有料位后再进，起始进水温度低时进水量要少，保证在工艺指标范围内;停机时先停水。

(8) 长期停车时传热板组中的水应全部排空，并用软水把设备内料仓和换热板清洗干净，防止腐蚀。

(9) 设备堵塞用60～70 ℃水清理后，用干空气吹干设备，并持续6～8 h。

4 投用效果

夏季温度越高，尿素粒子强度差造成尿素粒子粒度变低，给尿素的生产、贮存和环保带来严重的影响。夏季温度最高时，大库粒度甚至出现不合格，严重影响产品质量;温度高时尿素生产造粒过程中粉尘较大，不仅严重影响周边空气质量，造成污染环境，而且造成产量流失，给公司带来经济损失。通过新增板冷器,其在尿素装置生产中的运用使尿素粒度从合格品达到优等品，增加了公司效益和在行业的竞争能力。板冷器投用前后对比见表1。

表1 板冷器投用前和投用后的对比

5 结语

通过新增板冷器装置，成功将尿素颗粒从85 ℃(设计最高温度)降到50 ℃以下;通过加强操作、优化工艺指标、提高尿素粒子强度，大大减少粉尘的生成量，提高尿素产品的质量。增加板冷器装置后避免了结块和粉化，满足了生产处理能力，降低了单位生产成本。