1、提高尿素产品质量的措施陆兵权 富雅美(建峰化工总厂化肥厂，重庆，408601)摘要 分析建峰化肥厂包装系统存在的问题，介绍通过技改和设备更新进行的改造及改造效果。关键词 技改 设备更新 效果 提高 尿素质量建峰化肥厂是由核工业 816 厂停军转民而设计建造的一个年产 30 万吨合成氨、52 万吨尿素的大型企业。近年来随着尿素新国标的颁布实施，以及各大化肥企业管理加强、深挖潜力、产量逐年稳中上升。尿素销售市场竞争日趋激烈，尿素产品质量越来越受到产、销、用等多方的关注，因此提高尿素产品质量已成为生产中的重点。当前尿素产品质量存在的问题除内质量外，还有外观质量如粉尘、板结、上封口破包、脏包、尿素包装
2、外观形象等问题。鉴于此，成品车间通过一系列技改和设备更新，使产品质量有了明显提高1 D、J 站加筛技改（2006 年大修期间进行了 J 站增设振动筛、除尘机技改，2007 年大修期间进行了 D 站增设振动筛、除尘机技改）建峰化肥厂栈桥沿线长，落差大，特别是当三通打向 6胶带机时，其 1胶带机至6胶带机之间的落差高达 18，还有 11胶带机至 12胶带机之间的落差也有 8左右，其余各栈桥落差也有 4m 左右。这些尿素下落都存在着与钢板的冲击，这样就造成了颗粒尿素的粉化，使尿素中粉尘含量和细小颗粒增加，影响产品质量和工作环境。为提高尿素质量和改善工作环境，99 年在 D 站增设振动筛和 J 站增设
3、固定筛（2001 年为优化 J 站筛子运行，将其固定筛改为振动筛） ，每处振动筛设置四个不锈钢筛网，过滤总面积 1.96 m2。筛网分上下 2 层，上层为 30 目不锈钢丝网（过滤层） ，下层为 4 目不锈钢丝网（强度层） ，铆接在双层不锈钢方框内形成筛网，安装在振动筛底部 V 形槽内，振打元件采用 YZDP2.52 型振打电机，当散装尿素通过筛网时，将粉尘和细小碎粒筛出，填补了除尘设备不能除去物料夹尘的缺点。2 C 站增设除尘机技改C 转运站原设计是 2 台型号为 FDC40AII 的小除尘机，主要是针对 2、6胶带输送机机尾的粉尘进行尿素粉尘回收。由于 1胶带输送机机头、耙料机以及 4胶带
4、输送机无除尘设备，加上三通溜槽落差较大，其中的粉尘随着栈桥皮带的运行而集中到 C 转运站，使产品、空气中浮尘大大增加，影响了产品的质量且工作环境恶劣，栈桥设施受到严重腐蚀。为了提高产品质量，并改变工作环境，提高运行稳定性，延长设备寿命，决定对 C 站进行除尘改造。增设了一台 144ZC300IIIBST340 型回转喷吹扁袋除尘器（过滤面积340m2、扁袋数量 144 条、处理风量 2442742192m3/h、主风机功率 37kW、反吹风量5941m3/h、反吹风机功率 15kW、电加热功率 27kW） 。通过 5 年多的运行及检测数据看，技改后空气中尿素粉尘含量下降 98%，5机头右侧从
5、212.0mg/m3 降至 3.94mg/m3，左侧从190.3mg/m3 降至 2.67mg/m3。每月回收粉肥量近 30t，使尿素质量得到了有效控制。技改前空气中粉尘含量与技改后空气中粉尘含量（TSP）对照如表 1表 1 技改前后空气中粉尘含量g/m 3取样点 1 2 3 4 5 6安装除尘机前（TSP）212.0 190.3 180.2 285.5 494.17 300.83安装除尘机后 TSP） 3.94 2.67 1.60 0.80 0.80 2.063 包装五楼除尘机技改五楼双向皮带处原设计有吸尘点，但在运行过程中易堵塞，后经过几次小的改造，但终因设备先天不足而遭淘汰。97 年包装
6、五楼除尘机技改采用 TMII1443B 型反吹风袋式除尘器（总排风量 12128m3/h，过滤面积 300m2，余压 2650Pa，转数 2900r/min，电压 380V，功率 15kW，反吹风风量 2930m3/h，风压 1617Pa，转数 2900r/min，电压 380V，功率3.0kW） 。更换五楼除尘机后，解决了问题。通过加强运行管理和定期清理制度的严格执行，致使 12机尾到包装二楼 25m 落差由于破碎而产生的粉尘，得到了有效的去除，由表 2 得知尿素粒度得到了控制和提高。二楼包装尿素粒度优于 12皮带尿素粒度，原五楼满屋粉尘，设备负荷增大，检修频繁，改造后设备运行正常，工作环境
7、得到了改善。尿素粒度亦明显增加，提高了产品质量。表 2 除尘前后粒度分析12#机尾（除尘前） 包装二楼（除尘后）日期取样（g） 合格（g） 粒度（） 取样（g） 合格（g） 粒度（）1999-11-22 100 95.9 95.9 100 97 971999-11-23 100 92 92 100 96 961999-11-24 100 95 95 100 97 971999-11-25 100 95 95 100 94 941999-11-26 100 96.2 96.2 100 96.2 96.2表 3 日清粉尘量与日产量比率表日期 日包装量（t） 日除尘量（t） 粉尘占产量千分比（）19
8、99-10-18 2278.22 2.19 0.961999-10-19 3593.85 3.48 0.971999-11-25 除尘系统滤袋清洗，管路清除1999-11-28 2760.45 4.62 1.71999-11-29 2088 3.66 1.81999-11-30 2332 3.45 1.5表 3 可知，通过安排尘系统的清洗、捅管，其除尘效果更明显。车间 2000 年大修期间又对五楼除尘管路及自动反吹清灰系统进行了改造，进一步优化运行，达到更为理想的除尘效果。4 11除尘技改H 转运站地处栈桥 10皮带机机尾、11皮带机机头结合处，距离 C 转运站除尘机达 1.3公里，散运尿素经
9、 C 站除尘后，再经过 1.3 公里的长途运输和沿途 5 个转运站累计达 41 米的垂直落差，使 H 站粉尘量明显大于其它各转运站，为使 C 站、H 站、包装五楼除尘机形成一个遥相呼应的前、中、后除尘系统，基本解决栈桥长、落差大而产生尿素粉尘相对集中的问题，2003 年 9 月在 H 站增设了一台气箱式脉冲袋式除尘器（型号 CCPS564，过滤面积 224m2，主风机风量 14800m3/h，电机功率 30kW，电加热箱功率 18kW） ，该除尘器是从美国富乐（Fuller）公司引进具有八十年代先进水平的产品，它综合分室反吹和喷吹脉冲清灰各类袋式除尘器的优点，克服了分室反吹清灰强度不够，喷吹脉
10、冲清灰和过滤同时进行的缺点，该除尘器经过一个月的安装和调试，于 2003 年 10 月底正式投用，通过对现场监测，11皮带机机头空气中粉尘含量由技改前的 269.01mg/m3 降为 24.67mg/m3，除尘效果相当明显，解决了栈桥粉尘问题，工作环境明显改善。两处振动筛、三处除尘器粉肥回收率如表 4所示：表 4 粉肥回收量与包产量的千分比 2003 年 2004 年时间粉肥回收量名称1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5J 站振动筛 1.53 1.64 1.53 1.55 1.88 1.77 1.63 大 1.24 1.47 1.39 1.33 1.61 1
11、.72 1.59D 站振动筛 1.38 1.21 1.15 1.55 1.51 1.68 1.99 1.61 1.19 1.16 1.05 1.22 1.43 1.47C 站除尘 0.58 0.60 0.59 0.63 0.63 0.88 0.77 0.64 0.63 0.59 0.53 0.57 0.59 0.65包装五楼除尘 0.77 0.76 0.73 0.77 0.89 0.97 0.94 0.72 0.68 0.61 0.67 0.76 0.78 0.87H 站除尘修停机0.59 0.50 0.46 0.63 0.62 0.625 包装线自动化技术改造建峰化肥厂包装线建厂时，配套设计
12、的封包设备为比利时生产的 10600 型工业缝包机，后由逐渐国产化换成了国产 GK321 缝包机，随着使用年久和化肥厂产量逐步攀升以及尿素市场竞争加剧，完全由卖方市场转为买方市场，提高袋装尿素上封口质量显得迫切需要，加上 GK321 国产缝包机使用五六年后磨损大，跳针、断针频繁，缝包时上封口质量指标无法保证，在总厂决策下，2001 年投资进行了包装线缝包机更新和包装线增设喷码机技改、自动倒包机技改。成套引进了日本 NEWLONG 公司生产的 DS9C 系列高速缝包机，控制方式为 PLC 加变频器，通过变频器调节板链输送机与缝包机的速度匹配，缝包机采用手动辅助折边、自动缝合、自动气动剪线，通过调
13、节，缝袋两端留线、折边宽度、缝线质量、针距等指标都完全符合要求。包装线增设喷码机技改采用 Willett3150807 型喷墨批号机，安装在缝包机之后倒包机之前，包括喷印头、控制器、光电开关、墨水瓶、减压阀，喷印高度在包装袋中部（非字面），并加装喷头防护板，喷印内容为生产日期、班别、生产线代号，喷码机的开停与缝包机同步。喷码机的投用有利于获得控制产品质量的依据，有效的实现了质量追溯，更加符合质量体系及尿素新国标的需要，保证了尿素区域销售和质量防伪，明显提高了职工质量意识和责任心。自动倒包机构由两组具有多维自由度线性和角度调节的档轮式倒袋器及另一侧可调式托辊组所组成。安装在喷码机之后的倒包皮带机
14、机架上，当竖立运行的袋包由板链输送机运到倒袋器附近，接触其橡胶推挡轮时则被碰倒，由于采用了双重复式倒袋器，两组推挡轮其高低、前后错落有致，故可有效地将袋包放平，加上有可调节式托辊组的辅助装置，可使倒放得当，运行可靠。实施上述包装线自动化技术改造，明显提高了袋装尿素上封口质量、减少破包、卡包、横包现象，降低袋耗、线耗和包装线劳动强度，提高企业经济效益，都有积极作用。6 包装楼中央空调更新6.1 包装楼 LH48 立柜式空调机组是建厂时为电子称配套设计的，是北京冷冻机厂八十年代产品，控制系统比较落后，压缩机结构复杂、笨重，制冷效率低，故障频繁，94 年北冷厂就停止了 LH48 空调及备件的生产。由
15、于生产的需要，电子称的称量控制装置以及后来的缝包机更新、喷码机技改的控制装置全部放在了包装间生产现场，这就对包装间的温湿度提出了相当高的要求。特别是在夏季时，包装不仅有近 53kW 的发热源电机，还有宽大、易辐射阳光的窗户、四十几名包装线工人，这些都要求有制冷效率高的空调系统。我厂地处乌江，两边高山，夏季闷热，气温偏高，多年的观测也证实了这一点，而仪表元件对温度具有热感性。每年夏天，仪表部门为了确保袋装尿素件重，都给每台电子称控制装置备用了数台IDM2（电子称称量控制器，每台约 7 万元）占用了大量资金。此外，缝包机和喷码机主要控制元件是程控器和变频器，对温湿度要求也很高。另外，在梅雨季节，包
16、装间湿洼洼一片，刚开始生产时，极易产生脏包，尿素粉尘吸湿潮解后，对设备、机架、墙面腐蚀作用大，综上所述，空调更新显得尤为必要。6.2 中央空调更新设计及选型6.2.1 室内设计参数温度：夏季：2428 冬季：1822 相对湿度65% 噪音55dB（A ）6.2.2 空调系统设计6.2.2.1 制冷量计算车间设有除尘排风系统，排风系统排风量为 12000m3/h，车间内电动设备及照明功率为53kW，包装间窗户规格为 2.52m，共 15 件，三楼空调操作室窗户规格为 2.52m，1 件，车间内操作工为 40 人，则计算如下（具体过程略）：、通过玻璃进入室内的太阳辐射热量：Q112.8kW、通过窗
17、、外墙从室外传进室内的热量：Q23.7kW、室内操作人员散热量：Q35.7kW、室内电动设备和照明功率散热量：Q431kW、新风负荷：由于排风量为 12000m3/h，则需补充新风量 12000m3/h，新风负荷：Q5142kW夏季空调冷负荷：Q 冷Q1Q2Q3Q4Q5195.2kW6.2.2.2 制热量计算计算方法同上，Q 热101kW6.2.2.3 送风量计算车间内面积约 1220m2，层高为 4m，三楼空调操作室约 22m2，层高为 6m，考虑到车间工艺情况及使用情况，系统排风等，取车间内换气次数为 6 次/小时，则：L 送30072m 3/h。6.2.2.4 为满足室内卫生要求，室内正
18、压要求及排风情况取三者最大值：L 新12000m 3/h。6.2.2.5 回风量计算L 回L 送L 新18072m 3/h6.2.3 系统的设计由于车间和机房控制室内已安装有送风管，且仍能利用，因此对原有主要送风管、回风管、排风管不变，只需重新更换送风口和风阀，送风口配置调节阀便于风量调节。现30000m3/h 主管 1000630、分管尺寸 630320、风速达 13.2m/s、风速偏高，三楼控制室送风 1000m3/h，送入车间内风量为 29000m3/h，风速为 10.6m/s 可用， （机房内主风管设计中已考虑室外制作） ，关于冷量，XZ30 机组采用 6 排管。由于车间有尿素粉尘，回
19、风口特设的回风过滤器，回风过滤器可从侧面抽出，便于维护、清洗。三楼空调操作室原无送风管，需另设送风管，机房内主机送风管需重新制作、安装。包装间前后门加装风幕，防止冷量流失。6.2.4 设备的选择根据计算结果和空气调节要求、夏天制冷和冬天采暖及车间的机房情况、原有系统布置等，中央空调室外机选择一台 BYWC191（D）一体化冷水机组、该机组制冷量为 191kW，制热量为 100kW，主电机输入功率为 45kW，380V。冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、冷站测控仪表及配套管道设备为一整体装置，冷水机组系日本大金半封闭单螺杆压缩机及配套装置，全电脑控制，并留有远程通讯接口，热水机提供冬季采暖用
20、热水，直接装在机组内。中央空调室内机选择一台 XZ30 组合空调器，置于机房内，组合空调器功能段布置如下：由于包装间有尿素粉尘，初效段内设置初效袋式无纺布过滤器，对送入包装间的空调风进行过滤处理，并且保护换热器。在过滤段上配置空气压差表，便于指导用户清洗、更换过滤器。表冷段内配置铝合金挡水板、不锈钢水盘。表冷器夏天供 712冷冻水，冬天供3745热水进行空气调节。6.3 中央空调更新实施及效果2002 年 9 月份大修期间，经过一个月的安装调试，即投入使用，经过检测，该机一体化性能好，结构紧凑，制冷效率高，能耗低，整机运行时噪音低于 60 分贝，梅雨天开机不混合段初效段表冷段风机段到 2 小时
21、即可完全除湿。投用近 2 年来机组运行平稳，能够确保包装作业现场温湿度要求，确保电子称、缝包机、喷码机高精度长周期运行、杜绝了因包装件重、上封口质量、喷印质量不符合要求等引发的质量事故，同时也大幅度降低了设备维护费用。7 料仓增设仓壁振动器技改7.1 原因分析因原配料仓电磁振动器已于 94 年损坏且无法修复，致使在料仓中尿素结晶、粘壁、搭拱、堵塞的现象始终得不到有效的预防和消除，不仅影响生产，同时也影响质量和安全生产。长期以来，为消除料仓堵塞问题，工人只好用大锤敲、铁棒砸料仓壁，定期组织人员下料仓用锹镐清理仓壁结垢，不仅影响生产，且存在安全隐患。每次从仓壁上清理下来的尿素都降级为清仓肥达几十吨
22、，而且还需停产 10 多个小时。直接经济损失是较明显的，同时也影响电子秤称量的连续，因此料仓增设仓壁振动器技改是必须的.7.2 技改的技术参数振打电机技术参数型号 激振力（N）额定功率（kW ）额定电流（A）工作电压（V）振动频率次/分重量 数量（台）单价（元）总额（元）CZQ634 5K6K 0.30 0.9 380 1500 43K 12 1300.00 15600.00变频器技术参数型号 适配电机功率 额定输出电流 输入电压 单价（元） 数量（台） 金额（元） 厂家BT40S0.75kWT 0.75kW 2.5A 380V 2100.00 12 25100.00 森兰PLC 技术参数型号
23、 接口类型 数量（台）CPM2AE60CDRA 带 RS232C 接口 17.3 控制系统技术要求每个料仓一对振打电机具有自动交替振打和周期振打功能，可手动启动、定时振打功能；控制盘面板具有手/自动工作方式指示，振打电机转指示信号；具有手动定时 /自动振打定时/振打周期外部控制功能（时间选择开关） ；具有 PLC 工作指示功能；具有短路、过载、欠压等电机保护功能；具有主回路分料仓空气开关等配电设施。7.4 技改的实施及效果2001 年，在建峰科协领导下，技改小组经过选型、论证，振打电机选用湖北钟祥某厂生产的 CZQ 系列振打电机，振打电机频率和激振力由变频器控制（防止包装楼产生共振） ，采用
24、PLC 实现控制功能，控制程序自行开发，节省了大量费用和锻炼了队伍，并于 2001 年中修期间成功进行了技改安装、调试、投用。料仓增设仓壁振打器后，清仓不用停产了，直接用仓壁振打器就可清仓，减少清仓次数和工人劳动强度，同时避免尿素结晶、搭拱、粘壁导致的尿素降级损失，更主要是保证了安全生产，提高了尿素质量。8 包装楼中间料仓插板阀技改8.1 原因分析 成品车间双向皮带机系从法国 CELLIER 公司成套引进的重要设备，建厂至今已投用近十年。为散尿素的顺利输出发挥了重要的作用。原始设计时栈桥皮带速度（1.25m/s）明显高于双向皮带速度（1m/s） ，且换仓下料时双向皮带机处于停运状态（即双向皮带
25、机换仓行走时，皮带不转致使产生积料效应） ，为此化六院配套设计了电磁振动给料器及中间料仓来解决上述问题，而不致于出现双向皮带机过载跳车的问题，电磁振动给料器投用一年多后，由于噪音太大，振幅过高，严重影响职工身心健康，并危及包装楼安全，且维护、操作不合理，94 年已不再使用，将其改电动推杆式插板阀（军工洞体存货利用） ，由于过载易烧电机，使用不久即淘汰停用。自九九年以来，随着化肥厂产量逐年上升，供料系统负荷逐步加重，再加上双向皮带机使用年久，性能下降，在高温、较高负荷作业时，双向皮带机易过载频繁跳车，经过成品车间和相关部门的努力，情况有所好转，但为了解决双向皮带机负荷过重问题，最大限度提高其使用
26、寿命和降低撒料，确保生产线顺畅，必须在双向皮带机之前安装气动插板阀。8.2 技改论证、方案、技术要求8.2.1 由于气动插板阀动作迅速，成品车间电子称包装所耗压缩空气为 150m3/h，加上喷码机、双向皮带驱动电机吹扫以及其它用气量，累计不超过 200m3/h，而氨裂解空压机在成品车间已成功运行 2 年多，其供气量为 360m3/h，有充足的富裕压缩空气保证供应。插板阀整体材质为不锈钢，能适应尿素强腐蚀的需要，插板阀气缸、插板进出口均有密封保护装置。从供料方面来看，双向皮带机换仓下料时最大行程为 9 米，其行走速度 0.3 米/秒，故最大行走时间为 30 秒，而我厂栈桥设计供料能力为 240
27、吨/小时，所以正常生产时，双向皮带机换仓下料时气动插板截断供料其插板上最大承重为 2 吨（2400.5/60 ） ，由于料仓下端为锥形，其实际承重不足 2 吨，即使料仓布满尿素时(满仓为 10 吨)，折算在插板上承重，也不足 5 吨，再者气动插板阀插板下面为双排滚轮（共计 14 个滚轮） ，插板开和关时，克服的是滚动磨擦，又极大地减轻了负荷。8.2.2 技改方案将中间料仓原锥端割断，气动插板阀安装在料仓下端距楼面约 300 毫米处，插板阀固定后，上下端对齐，插板阀上下端面采用方法兰框联接，方法兰框再与料仓锥形口上下端焊接，接通气源和控制电源后，即可调试运行，为避免气缸动作时气源压力波动，在气源
28、入口安装一个 0.2m3 缓冲气罐。气动插板阀运行要求：气动插板阀位于中间料仓下部，由气缸引导插板关或开。双向皮带机换仓行走时，气动插板关闭，闸断来料，双向皮带机行走到位并开启布料时，气动插板在气缸的作用下打开。8.2.3 技术要求气动插板阀采用双气缸（160450 ）带动，气缸、电磁阀采用 SMC 产品，气缸带尼龙防护罩，行程为 450mm；气动插板阀配套电磁阀使用 24V 直流电，且加装控制信号旁路开关；两组气缸和插板安装在同一水平面上（阀体自带引导装置） ，联接牢固；气动插板阀插板开关通过与双向皮带机控制 PLC 联锁来实现，并与双向皮带机皮带驱动电机运行同步；插板滚轮组灵活、光滑，插板
29、进出口密封条安装合理，更换方便。8.3 技改实施及效果该项目于 2002 年大修期间顺利实施，投用 2 年来运行平稳，从未出现故障，有效解决了栈桥供料速度明显大于双向皮带机布料速度带来的积料效应，降低双向皮带机换仓时的负荷，解决了双向皮带机频繁跳车问题，最大限度降低了双向皮带机的撒料。 ，确保包装生产顺利进行。9 结论多年来，在总厂、化肥厂的大力关注下，包装系统除上述设备更新、技改外，还进行了电子称增加吸尘口技改，C 站除尘增加振打电机技改、电子 C 秤双秤技改等。另外包装线同步系统技改、电子 E 秤双秤技改、计数器技改、耙料机控制系统技改、耙料机卷扬机国产化。经总厂批准立项，相关准备工作正在
30、进行，将于今年大修期间(九月)实施。总之随着包装系统一系列的技改、设备更新改造项目的投用，包装生产效率明显提高，产品质量稳中有升，除尘过筛装置粉肥回收率高达 5以上，为建峰尿素再次荣获重庆名牌和国家免检产品做出了巨大的贡献。Measures of improving urea product qualityLu Bingquan, Fuyamei(Chemical Fertilizer Plant of Jianfeng Chemical Indusdry Complex ,Chongqing ,408601)Abstract: Analyzed the exiting problems of
31、 urea packing system of JianFeng chemical fertilizer factory, described technical improvement and equipment renewal to packing system, summarized the effect of the system improvement.Key words: technical improvement，equipment renewal，increasing ，urea quality陆兵权 重庆建峰化工总厂化肥厂成品车间 408601 02372596241(home)
