氧化铝溶出冷凝水罐液位控制技术应用
发布时间：2019-06-04 发布作者：
文章分析了溶出冷凝水罐液位的控制对降低氧化铝溶出汽耗的影响、本公司溶出冷凝水罐液位控制存在的瓶颈；并介绍了如何通过技术改造来提升氧化铝溶出冷凝水罐液位的精细化控制、以及改造所取得的效果。
1.冷凝水罐液位控制对溶出汽耗影响分析
我公司是以生产氧化铝为主要产品的冶金企业，采用拜尔法工艺，高压溶出是拜尔法生产氧化铝生产线的一个重要工序，其高压溶出采用多级预热，多级闪蒸间接加热技术。溶出汽耗的高低，既是衡量设备装备是否先进，也是衡量溶出作业水平高低的一个重要指标，其直接影响到整个氧化铝生产成本的高低。因此，在铝土矿高压溶出过程中，如何在确保溶出温度，提高溶出效果的前提下，大幅度降低溶出汽耗具有十分重要的意义。
铝土矿的高压溶出过程带入的热量包括铝土矿、循环母液、新蒸汽带入热量的总和；支出的热量包括铝土矿溶出反应热、料浆温升热、新蒸汽冷凝水、二次冷凝水带走的热量和废气带走的热量以及环境吸热（即散热损失）。高压溶出所消耗的新蒸汽量（即汽耗）一部分被料浆吸收，以提供于料浆反应和料浆的温升所需要的热量，一部分被环境所吸收即环境散热。铝土矿高压溶出过程的热量收支情况以图1表示。
即影响溶出汽耗的因素很多，如铝土矿的矿石特性，设备的热交换效果，操作条件等，其中新蒸汽、二次汽冷凝水罐液位的控制对溶出汽耗有很大的影响：
根据热量衡算方程，单位时间内热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量：W汽C汽(T1-T2)=W料C料（t1-t2）
式中，W汽—蒸汽的质量流量，Kg/h
W料—料浆的质量流量，Kg/h
C汽—蒸汽的定压比容，KJ/Kg. ℃
C料—料浆的定压比容，KJ/Kg. ℃
T—蒸汽温度， ℃
t—料浆温度， ℃
则得W汽＝W料C料/C汽×（t1-t2）/(T1-T2)
在实际生产中W料，C料，C汽都是定值，W汽则取决料浆温度与蒸汽温度的变化，这些指标的变化来源于冷凝水罐液位的调节。冷凝水罐液位的调节是调整新蒸汽流量的重要手段，冷凝水罐的液位过低，会引起蒸汽来不及进行换热就直接进入冷凝水系统，造成“串汽”现象；而冷凝水罐的液位过高会造成管束里的冷凝水出不来，影响换热效果，较终溶出温度低，达不到氧化铝溶出反应的温度要求。
2.现状分析
目前，我公司氧化铝五组溶出的末级闪蒸槽压力约0.12MPa，闪蒸出料温度约135℃，而预热段出口温度只有205℃，经与同行比较及生产工艺指标研究分析，发现闪蒸系统的乏汽有较大利用空间。究其原因，我公司有五组溶出，每组溶出有冷凝水罐各有17台，总共85台，因设计原因，每组溶出有11个冷凝水罐都未安装有液位计，岗位操作人员无法判断冷凝水罐液位、新蒸汽冷凝水系统是否畅通，只能通过对现场槽罐、管道的听、看、摸等判断液位，使得罐与罐之间的疏水阀无法得到有效调节、控制，不能有效的解决了串汽、冷凝水出不来而造成蒸汽波动较大等现象，直接影响到新蒸汽的消耗、溶出温度、溶出率等关键的技术指标。
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