【文章內(nèi)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(chǎn)品進(jìn)出十分方便。機(jī)械產(chǎn)品外協(xié)加工均有較好的協(xié)作條件。 17 第五章 工程技術(shù)方案 項(xiàng)目的構(gòu)成范圍 從廠區(qū)鹵池至成品鹽進(jìn)倉包裝，規(guī)模為年產(chǎn) 10 萬噸的真空制鹽工程。 配套 1500KW 熱電站：包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)輸配電及干煤棚等。 輔助生產(chǎn)工程：包括機(jī)電修、儀表、化驗(yàn)，建材（以生產(chǎn)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(shè)施工程。 必需的生活福利設(shè)施：包括調(diào)度室、食堂、浴室、廁所等必需設(shè)施。 工藝技術(shù)與設(shè)備 設(shè)計條件： 生產(chǎn) 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(yùn)轉(zhuǎn)。 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(chǎn)品采用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：《 GB5461— 2021》優(yōu)級精鹽標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)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(nèi)塑外編袋， 50 ㎏ /袋的大包裝。 生產(chǎn)技術(shù)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(zhì)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(yán)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(diǎn)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(jìn)入成品鹽中，則會造成成品鹽質(zhì)量的下降。 為了保證既能生產(chǎn)出合格的鹽質(zhì)，又能有效的提高設(shè)備的生產(chǎn)能力和蒸發(fā)熱經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)行的國外和國內(nèi)生產(chǎn)方案分為兩大類。方案Ⅰ：原料鹵水除鈣、鎂雜質(zhì)，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(jié)合。根據(jù)我院多年的設(shè)計方案比選和制鹽廠家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，鹵水凈化方案有以下特點(diǎn)： ； 、輔材料將增加； 人工資將增加； ； 。結(jié)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(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn) 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(diǎn)就對這兩種流程的工程投資、產(chǎn)品成本、產(chǎn)品能耗等方面進(jìn)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(jù)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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(chǎn)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(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表 名稱 方案 Ⅰ 方案 Ⅱ Ⅰ比Ⅱ增加 (+)或減少 () 固定資產(chǎn)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(chǎn)品成本：元 /噸鹽 工業(yè)鹽： 加碘鹽： 比選結(jié)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(guān)部門審查論證。 為保證方案Ⅰ的先進(jìn)、可行，在資金允許的前提下，本次設(shè)計大膽采用了新工藝，新設(shè)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(jìn)行集中的計算機(jī)電視控制，以降低綜合能耗，減少生產(chǎn)成本，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。 生產(chǎn)工藝流程簡述 礦山來的原鹵水加入燒堿調(diào)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(jìn)入混料桶，再泵入鹵水濃縮器，經(jīng)加熱升溫至 .℃后、蒸發(fā)濃縮、脫氧后一部分進(jìn)入二級串聯(lián)的冷疑水預(yù)熱器。預(yù)熱后的鹵水平流進(jìn)入Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、效蒸發(fā)罐為提高熱經(jīng)濟(jì)和保持罐內(nèi)石膏晶種含量，用泵將罐內(nèi)清液從。Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ逆流往前效轉(zhuǎn)料，以提高進(jìn)罐料液的 平均溫度。鹽泵經(jīng)鹽足淘洗后利用壓差，從Ⅰ效蒸發(fā)罐依次轉(zhuǎn)排至Ⅳ效排出系統(tǒng)，因而產(chǎn)品粒度較大、較均勻。鹽泵進(jìn)立式洗鹽器用一部分原鹵淘洗以后再進(jìn)入離心機(jī)脫水。脫水后的濕鹽加碘后進(jìn)流化床干燥，成品鹽經(jīng)計量包裝入庫堆碼待運(yùn)。 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(nèi)，晶種超過規(guī)定數(shù)量時，石膏漿一道亦依次順流排至Ⅳ效進(jìn)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(jīng)晶型轉(zhuǎn)化，洗滌、脫水后仍按原生產(chǎn)方法供煤渣磚廠生產(chǎn)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(jīng)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(yù)熱器回收余熱后排至冷凝水儲桶作石膏洗滌等生產(chǎn)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(chǎn)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(shè)備選擇 鹵水濃縮器：經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明是高效的節(jié)能設(shè)備，它不僅回收大量的末效二次蒸汽的低品位熱能、預(yù)熱濃縮原料鹵水，從而可提高系統(tǒng) 20 的蒸發(fā)經(jīng)濟(jì) 10— %，還有脫氣的良好作用。 蒸發(fā)結(jié)晶器：采用先進(jìn)成熟的外熱式逆循環(huán)軸向出料蒸發(fā)結(jié)晶器，各效加 熱室加熱面積為 400m2。它不僅傳熱系數(shù)高，易于實(shí)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(nèi)壁不結(jié)鹽塊，加熱管不易堵管，故運(yùn)轉(zhuǎn)周期長，綜合能耗低。 循環(huán)泵：選用效率高、揚(yáng)程低、流量大、耐腐蝕型強(qiáng)、我院研究開發(fā)、生產(chǎn)的 ACP— Ⅲ型循環(huán)泵。循環(huán)泵配用電動機(jī) 90kW。 離心機(jī)：先用引進(jìn)瑞士蘇爾壽公司技術(shù)生產(chǎn)的二臺 P50 活塞式雙級推料離心機(jī)，該機(jī)型運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，生產(chǎn)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(fēng)阻固定式流化床干燥器或內(nèi)熱式固定流化床干燥器，它們具有生產(chǎn)強(qiáng)度大，不易死床，運(yùn)轉(zhuǎn)周期長等特點(diǎn)。 主體設(shè)備及工藝管道材質(zhì)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(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)表明，它們不僅傳熱系數(shù)高，而且表面光潔，使用管壁薄，強(qiáng)度高，耐磨耐蝕，比重輕，壽命長等特點(diǎn)。 蒸發(fā)室：各效蒸發(fā)室及上下循環(huán)管選用不銹鋼復(fù)合板加工制作。 主要工藝技術(shù)參數(shù)，見表 5— 3 表 5— 3 主要工藝技術(shù)參數(shù)表 項(xiàng) 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?fù)p 沸點(diǎn)升℃ 各種溫?fù)p℃ 管阻溫?fù)p℃ 傳熱溫 差℃ 21 傳熱系數(shù) 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(jīng)濟(jì) 配用循環(huán)泵 ACPⅢ 600 主要原材料、燃料、動力消耗指標(biāo)，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(biāo)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(biāo)煤計 Kg/T 鹽 附件 工藝流程簡圖見附圖 202114— 3— 1 主要設(shè)備一覽表見附圖 202114— 3— 2 主要生產(chǎn)車間平、剖面設(shè)備布置圖 202114— 3 熱電站 制鹽生產(chǎn)所需的主要能源是蒸汽和電能。熱電站為制鹽、煤渣磚服務(wù)，滿足制鹽、煤渣磚生產(chǎn)所需的熱電負(fù)荷。根據(jù)制鹽工藝的要求，用汽參數(shù)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(chǎn)的特點(diǎn)是熱負(fù)荷集中，且用汽的連續(xù)性、穩(wěn)定性都較好。制鹽生產(chǎn)的最大、最小熱負(fù)荷僅出現(xiàn)在制鹽生產(chǎn)開、停車之時，而且持 續(xù)時間很短，因此，熱負(fù)荷按平均值計算，年負(fù)荷曲線為一近似水平線。 制鹽年熱負(fù)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(xiàng) 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(wǎng)損失 5 總耗汽量 6 鍋爐 實(shí)際出力 25 7 汽機(jī)背壓 8 汽機(jī)背壓修正 9 總產(chǎn)汽量 10 平衡結(jié)果 注：實(shí)際發(fā)電 N=1370kW。 熱負(fù)荷預(yù)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(chǎn)品需用蒸汽的打算，但在短期內(nèi)還上不了。所以在本熱電站是為本工程制鹽，煤渣磚生產(chǎn)服務(wù)。而制鹽熱負(fù)荷是基本穩(wěn)定的，在短期內(nèi)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(fù)荷利用小時數(shù)為 7200 小時。 裝機(jī)方案 根據(jù)本工程制鹽生產(chǎn)熱負(fù)荷的要求，并根據(jù)燃料特性和煤渣磚的綜合 23 利用，同時結(jié)合“熱電聯(lián)產(chǎn)，以熱定電”的原則，熱電站采用 1*SHXF25－－ AⅡ +1*－ 。 主要設(shè)備選型，見表 5— 6 表 5— 6 主要設(shè)備 序號 名稱 型號及規(guī)格 數(shù)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(jī) － N=1500kW P0= t0=390℃ P2= n=6500/1500rpm 1 洛陽發(fā)電設(shè)備廠 3 發(fā)電機(jī) QF－ － 4 N=1500kW cos248。= V= n=1500rpm 1 利用原設(shè)備 熱電站供熱安全性考慮 制鹽生產(chǎn)具有連續(xù)性，不能間斷供汽。一旦供汽中斷，將造成較大經(jīng)濟(jì)損失。制鹽生產(chǎn)年工作時間為 7200 小時，為了保 證連續(xù)供汽，鍋爐房設(shè)置一臺備用減溫減壓器，當(dāng)汽輪機(jī)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(chǎn)供汽。同時為了便于全廠用汽的調(diào)度和平衡，也為了使生產(chǎn)用汽相對穩(wěn)定，建議制鹽設(shè)備檢修與熱電站機(jī)、爐、電的大修同步進(jìn)行。 熱電站裝機(jī)方案在運(yùn)行工況下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，詳見表 5— 7。表 5— 7 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號 項(xiàng)目 單位 數(shù)值 1 總熱負(fù)荷 t/h 25 Gj/h 2 汽機(jī)進(jìn)汽量 t/h 24 3 汽機(jī)排 汽量 t/h t/h 減溫修正 4 機(jī)組自用汽 t/h 24 5 熱網(wǎng)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(biāo)煤耗率 Kg/Gj 11 發(fā)電標(biāo)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(shù) 小時 /年 7200 15 汽輪發(fā)電機(jī)組利用系數(shù) 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(biāo)煤耗量 t/a 20 年發(fā)電標(biāo)煤耗量 t/a 21 年標(biāo)煤耗量