【文章內容簡介】 宜昌、武漢、上海等地；陸路可與萬州、開縣、巫溪等地相通。原、燃材料及產品進出十分方便。機械產品外協(xié)加工均有較好的協(xié)作條件。 17 第五章 工程技術方案 項目的構成范圍 從廠區(qū)鹵池至成品鹽進倉包裝，規(guī)模為年產 10 萬噸的真空制鹽工程。 配套 1500KW 熱電站：包括鍋爐、汽輪機、發(fā)輸配電及干煤棚等。 輔助生產工程：包括機電修、儀表、化驗，建材（以生產煤渣磚為主）等。 公用工程：包括全廠給、排水，供電、通訊、消防、庫房等設施工程。 必需的生活福利設施：包括調度室、食堂、浴室、廁所等必需設施。 工藝技術與設備 設計條件： 生產 規(guī)模： 10 萬噸 /年優(yōu)級精鹽 噸 /小時。 工作制度： 300 天 /年、 7200 小時 /年、四班三運轉。 原料成分（ 1 號井和 2 號井鹵水 1:1 混和后的平均含量）： NaCl:260g/L CaSo4:CaCl2::PH= 產品采用的質量標準：《 GB5461— 2021》優(yōu)級精鹽標準主要指標為： NaCl:≧% 水分：≦ % 水不溶物：≦ % 白度： ≧80 鹽粒徑： ≧60% 其中 4 萬噸 /年為加碘鹽，其余 6 萬噸 /年為工業(yè)用鹽，包裝規(guī)格為內塑外編袋， 50 ㎏ /袋的大包裝。 生產技術方案的選擇：本工程的原料鹵水為硫酸鈣型鹵水，除含 NaCl 外，主要雜質還有 CaSO CaCl MgCl2。在蒸發(fā)制鹽的過程中，CaSO4大部分析出并附著在加熱管上壁上，成為熱阻很大的管垢，嚴重影響 18 傳熱效率， CaCl MgCl2 則會不斷地濃縮富集在制鹽母液中，造成料液沸點上升，影響蒸發(fā)系統(tǒng)的蒸發(fā)效率。而 CaSO4 的懸浮物和母液中的 CaCl2和 MgCl2進入成品鹽中，則會造成成品鹽質量的下降。 為了保證既能生產出合格的鹽質，又能有效的提高設備的生產能力和蒸發(fā)熱經濟。現(xiàn)行的國外和國內生產方案分為兩大類。方案Ⅰ：原料鹵水除鈣、鎂雜質，凈化沉清后的鹵水去制鹽；方案Ⅱ：采用石膏晶種法和母液排放相結合。根據我院多年的設計方案比選和制鹽廠家的實踐經驗，鹵水凈化方案有以下特點： ； 、輔材料將增加； 人工資將增加； ； 。結合我國國情和以上因素的綜合比較，決定采取方案Ⅱ。該方案工藝最為經濟合理，技術先進 可靠。對方案Ⅱ而言，又有四效真空蒸發(fā)加鹵水濃縮器和五效真空蒸發(fā)兩種流程，現(xiàn)重點就對這兩種流程的工程投資、產品成本、產品能耗等方面進行分析研究。 將四效真空蒸發(fā)加鹵水濃縮器合名為方案Ⅰ，五效真空蒸發(fā)命名為方案Ⅱ。根據各專業(yè)的大量工作，方案Ⅰ、Ⅱ的原材料及動力消耗比較見表5— 1，主要技術經濟指標比較見表 5— 2。 表 5— 2 方案 Ⅰ、Ⅱ的原材料及動力消耗比較表 名 稱 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ 備 注 制鹽用汽： T/hr 18 含干燥蒸噴用汽 制鹽用電：度 /hr 736 866 含 石膏處理 產鹽量： T/hr 噸鹽耗汽： T/T 含干燥蒸噴用汽 噸鹽耗電：度 /T（其中石膏處理：度 /T鹽） () () 含石膏處理 表 5— 2 方案 Ⅰ、Ⅱ 的主要技術經濟指標比較表 名稱 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ Ⅰ比Ⅱ增加 (+)或減少 () 固定資產投資：萬元 2980 鹵耗（原 m3/噸鹽） 汽耗（噸 /噸鹽） 電耗（度 /噸鹽） 循環(huán)水用量（ m3/噸鹽） 97 76 直流水用量（ m3/噸鹽） 19 單位產品成本：元 /噸鹽 工業(yè)鹽： 加碘鹽： 比選結論：通過上述方案Ⅰ、Ⅱ的綜合比較，將方案Ⅰ作為推薦方案，供上級有關部門審查論證。 為保證方案Ⅰ的先進、可行，在資金允許的前提下，本次設計大膽采用了新工藝，新設備、新材料。儀表部分采用 DCS 系統(tǒng)，以提高自動化控制水平 ，對工藝的溫度、壓力、流量、液面波動情況進行集中的計算機電視控制，以降低綜合能耗，減少生產成本，取得最佳的經濟效益。 生產工藝流程簡述 礦山來的原鹵水加入燒堿調節(jié) pH 值后，用泵泵入高效濕式除塵器。除塵并回收干燥床尾氣中的粉鹽，除塵后的鹵水溢流進入混料桶，再泵入鹵水濃縮器，經加熱升溫至 .℃后、蒸發(fā)濃縮、脫氧后一部分進入二級串聯(lián)的冷疑水預熱器。預熱后的鹵水平流進入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、效蒸發(fā)罐為提高熱經濟和保持罐內石膏晶種含量，用泵將罐內清液從。Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ逆流往前效轉料，以提高進罐料液的 平均溫度。鹽泵經鹽足淘洗后利用壓差，從Ⅰ效蒸發(fā)罐依次轉排至Ⅳ效排出系統(tǒng)，因而產品粒度較大、較均勻。鹽泵進立式洗鹽器用一部分原鹵淘洗以后再進入離心機脫水。脫水后的濕鹽加碘后進流化床干燥，成品鹽經計量包裝入庫堆碼待運。 加熱管采用石膏晶種法防垢，各效晶種量維持在 15— 40g/L 范圍內，晶種超過規(guī)定數量時，石膏漿一道亦依次順流排至Ⅳ效進入立式洗鹽器，最終石膏隨同溢流液排出蒸發(fā)系統(tǒng)。鹽石膏經晶型轉化，洗滌、脫水后仍按原生產方法供煤渣磚廠生產煤渣磚。富集的 CaCl2和 MgCl2母液從Ⅳ效排出系統(tǒng)。 冷凝水系統(tǒng)：Ⅰ效冷 凝水經二級閃發(fā)后泵回鍋爐房作鍋爐給水，Ⅱ、Ⅲ效冷凝水依次閃發(fā)集中于Ⅳ效冷凝水平衡桶，再泵送入冷凝水預熱器回收余熱后排至冷凝水儲桶作石膏洗滌等生產用水。 真空系統(tǒng)：采用蒸噴帶水環(huán)真空泵將蒸發(fā)裝置中產生的不凝汽排出系統(tǒng)，以維持蒸發(fā)系統(tǒng)的真空度。 主要設備選擇 鹵水濃縮器：經多年的生產實踐證明是高效的節(jié)能設備，它不僅回收大量的末效二次蒸汽的低品位熱能、預熱濃縮原料鹵水，從而可提高系統(tǒng) 20 的蒸發(fā)經濟 10— %，還有脫氣的良好作用。 蒸發(fā)結晶器：采用先進成熟的外熱式逆循環(huán)軸向出料蒸發(fā)結晶器，各效加 熱室加熱面積為 400m2。它不僅傳熱系數高，易于實現(xiàn)露天化作業(yè)，而且循環(huán)泵動力消耗低，料液短路溫差損失小，液面易于穩(wěn)定。料液在上升過程中逐步蒸發(fā)同時穿過固液比較高的鹽漿層，有利于鹽晶成長和料液過飽和度的消除，能更好地消除多余的一次晶核。蒸發(fā)室內壁不結鹽塊，加熱管不易堵管，故運轉周期長，綜合能耗低。 循環(huán)泵：選用效率高、揚程低、流量大、耐腐蝕型強、我院研究開發(fā)、生產的 ACP— Ⅲ型循環(huán)泵。循環(huán)泵配用電動機 90kW。 離心機：先用引進瑞士蘇爾壽公司技術生產的二臺 P50 活塞式雙級推料離心機，該機型運轉可靠，生產能力 大，脫水后濕鹽含水分較低，有利于干燥。 流床化干燥器：選用改良式小風阻固定式流化床干燥器或內熱式固定流化床干燥器，它們具有生產強度大，不易死床，運轉周期長等特點。 主體設備及工藝管道材質的選擇 換熱管：Ⅰ～Ⅳ分別選用 Ti12 鈦合金和 TA2 純鈦管，在制鹽行業(yè)多年應用的經驗表明，它們不僅傳熱系數高，而且表面光潔，使用管壁薄，強度高，耐磨耐蝕，比重輕，壽命長等特點。 蒸發(fā)室：各效蒸發(fā)室及上下循環(huán)管選用不銹鋼復合板加工制作。 主要工藝技術參數，見表 5— 3 表 5— 3 主要工藝技術參數表 項 目 Ⅰ效 Ⅱ效 Ⅲ效 Ⅳ效 濃縮器 加熱室 絕對壓力 MPa 溫度℃ 143 蒸發(fā)室 絕對壓力 Pa 10 3 汽溫℃ 液溫℃ 溫損 沸點升℃ 各種溫損℃ 管阻溫損℃ 傳熱溫 差℃ 21 傳熱系數 KJ/hm2℃ 9200 8500 7500 6500 加熱面積 M2 400 400 400 400 蒸汽耗量 T/h 蒸發(fā)熱經濟 配用循環(huán)泵 ACPⅢ 600 主要原材料、燃料、動力消耗指標，見表 5— 4 表 5— 4 主要原材料、 燃料、動力消耗表 名 稱 規(guī) 格 單 位 每 T鹽耗量 每小時耗量 鹵 水 NaCl： 260g/L M3（原方） M3（標方） 飽和蒸汽 P= T 電 力 (380V) 度 736 自來水 T 20 碘鉀酸 KICO3(100%) kg 燒 堿 NaOH(98%) kg 循環(huán)水 上水溫度 t1=33℃ 下水溫度 t2=39℃ M3 1350 綜合能耗 折為標煤計 Kg/T 鹽 附件 工藝流程簡圖見附圖 202114— 3— 1 主要設備一覽表見附圖 202114— 3— 2 主要生產車間平、剖面設備布置圖 202114— 3 熱電站 制鹽生產所需的主要能源是蒸汽和電能。熱電站為制鹽、煤渣磚服務，滿足制鹽、煤渣磚生產所需的熱電負荷。根據制鹽工藝的要求，用汽參數為兩檔；制鹽用汽壓力： (4aTa) 和煤渣磚用汽壓力：(10aTa),均為飽和蒸汽，其中以 為主， 用汽僅占總用汽量的 7%。制鹽生產的特點是熱負荷集中，且用汽的連續(xù)性、穩(wěn)定性都較好。制鹽生產的最大、最小熱負荷僅出現(xiàn)在制鹽生產開、停車之時，而且持 續(xù)時間很短，因此，熱負荷按平均值計算，年負荷曲線為一近似水平線。 制鹽年熱負荷曲線： 22 0 2 4 6 8 10 12 20 15 10 5 月 t/h 蒸汽量平衡表，見表 5— 5。 表 5— 5 蒸汽量平衡表 序號 項 目 蒸汽量（ t/h） 蒸汽壓力 (Mpa) 備注 1 制 鹽 18 2 煤 渣 磚 3 除 氧 4 熱網損失 5 總耗汽量 6 鍋爐 實際出力 25 7 汽機背壓 8 汽機背壓修正 9 總產汽量 10 平衡結果 注：實際發(fā)電 N=1370kW。 熱負荷預測： XX 公司 系三峽工程庫區(qū)異地遷建工程，制鹽規(guī)模為 10 萬噸 /年，公司雖然有發(fā)展其他產品需用蒸汽的打算，但在短期內還上不了。所以在本熱電站是為本工程制鹽，煤渣磚生產服務。而制鹽熱負荷是基本穩(wěn)定的，在短期內不會有大的變化。從表 5— 5 可以看出，制鹽全年直接用汽量 萬噸，煤渣磚用汽量 萬噸，年負荷利用小時數為 7200 小時。 裝機方案 根據本工程制鹽生產熱負荷的要求，并根據燃料特性和煤渣磚的綜合 23 利用，同時結合“熱電聯(lián)產，以熱定電”的原則，熱電站采用 1*SHXF25－－ AⅡ +1*－ 。 主要設備選型，見表 5— 6 表 5— 6 主要設備 序號 名稱 型號及規(guī)格 數量 備注 1 鍋爐 SHXF25－ － AⅡ Q=25t/h tgs=104℃ P= t=400℃ 1 開封鍋爐廠 2 汽輪機 － N=1500kW P0= t0=390℃ P2= n=6500/1500rpm 1 洛陽發(fā)電設備廠 3 發(fā)電機 QF－ － 4 N=1500kW cos248。= V= n=1500rpm 1 利用原設備 熱電站供熱安全性考慮 制鹽生產具有連續(xù)性，不能間斷供汽。一旦供汽中斷，將造成較大經濟損失。制鹽生產年工作時間為 7200 小時，為了保 證連續(xù)供汽，鍋爐房設置一臺備用減溫減壓器，當汽輪機一旦發(fā)生故障時，新蒸汽可通過備用減溫減壓器將壓力降至 的飽和蒸汽繼續(xù)抽制鹽生產供汽。同時為了便于全廠用汽的調度和平衡，也為了使生產用汽相對穩(wěn)定，建議制鹽設備檢修與熱電站機、爐、電的大修同步進行。 熱電站裝機方案在運行工況下的技術經濟指標，詳見表 5— 7。表 5— 7 技術經濟指標表 序號 項目 單位 數值 1 總熱負荷 t/h 25 Gj/h 2 汽機進汽量 t/h 24 3 汽機排 汽量 t/h t/h 減溫修正 4 機組自用汽 t/h 24 5 熱網損耗 t/h 6 對外供熱量 t/h Gj/h 7 供熱不平衡量 t/h 8 供熱熱效率 % 9 發(fā)電熱效率 % 10 供熱標煤耗率 Kg/Gj 11 發(fā)電標煤耗率 g/ 184 12 供熱廠用電率 13 發(fā)電廠用電率 % 14 鍋爐利用系數 小時 /年 7200 15 汽輪發(fā)電機組利用系數 小時 /年 6816 16 年對外供熱量 Gj/a 379512 17 年發(fā)電量 18 年供電量 19 年供熱標煤耗量 t/a 20 年發(fā)電標煤耗量 t/a 21 年標煤耗量