• 寶貴實操經驗!揚子石化1PE裝置造粒機組熱油改造紀實

    揚子石化1PE裝置造粒機組熱油改造情況匯報。

    關鍵詞 | 揚子石化 造粒機

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    一、改造背景

    二、項目要點

    三、項目實施

    四、效果評價

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    一,改造背景

    揚子石化1PE裝置C線Z3425采用神戶制鋼LCM-270機組,設計功率2500kW,造粒能力為10t/h,熔融泵型號為KNT-30,功率 350kW;切粒機型號UP-400,功率75kW 。

    主要生產牌號為HDPE管材料YEM-4902T(0.2g/10min,5kg)和拉絲料5000S(1.0g/10min,5kg)。原設計模板和熔融泵、筒體等部位均采用高壓蒸汽加熱。長期以來該機組存在蒸汽消耗高,切粒效果差等問題。

    塑料擠壓造粒生產裝置一般都處于高壓蒸汽末端,蒸汽管道管道損失大,而且常常因蒸汽壓力和溫度的波動而影響模板加熱效果、開孔率和切粒質量,使產品的外觀質量受到影響。

    導熱油加熱目前比較經濟實用的溫度為100~380℃,這與擠壓造粒機筒體及模板工作溫度十分匹配,且運行安全、高效、節能、投資及運行成本低。

    因此,將傳統的高壓蒸汽加熱的擠壓造粒機進行改造,通過油加熱集成溫控技術、模板加熱流道優化技術的應用,實現導熱油加熱在塑料擠壓造粒生產裝置技術應用 ,不僅能夠達到節能的效果,而且將有效改善塑料產品顆粒外觀,具有良好的應用前景。

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    二、項目要點

    設計目的:

    1PE裝置C線新增油加熱系統旨在采用先進穩定的導熱油加熱系統替換原設計的高壓蒸汽加熱系統,起到降低能耗,提高產品質量的效果。

    工作原理:

    新增油加熱系統采用電加熱器加熱,以導熱油為中間介質來加熱控制溫度的熱油裝置,用來加熱換向閥、熔融泵、換網器、模板前過渡段及水下切粒模板,實現穩定有效的切粒作業。

    新增熱油系統主要分為兩個溫控系統

    筒體油加熱部分主要對擠壓機的混煉段設備進行加熱,應盡量保持溫度穩定。

    a. 溫度偏低,將影響設備的切換動作,如換向閥動作和換網器動作;

    b. 溫度過高,一方面將影響熔融泵設備間隙,造成設備故障,另一方面將導致樹脂混煉溫度偏高,造成熱降解,形成交聯,導致產品熔指偏低。

    模板油加熱部分主要是對水下切粒模板流道進行加熱。

    a. 溫度過高,尤其是在停車期間,可能導致??變缺谶^熱積碳,導致??琢鞯雷冋?,模板壓力升高,縮短模板使用壽命;

    b. 溫度過低,可能導致??變葮渲?,導致模板堵孔,顆粒外觀大小粒子超標。

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    三、項目實施

    新增油加熱系統主要組成部分包括四臺熱油泵(P3601/3602、P3603/3604)、兩組電加熱器(E-3601、E3602)、一個熱油氮封儲罐(D-3601)和一個液氣分離器(D-3602),系統的液位、溫度、壓力、流量、開停信號等工藝參數傳輸至操作員控制柜,并具備歷史趨勢和報警聯鎖信息的設定和查看,工藝人員通過控制柜實現系統的監控。

    2016年8月29日至9月5日在C線停車檢修期間,完成C線造粒機熱油模板更換、模板側及熔融泵側配管、管道吹掃、壓力試驗、管道防腐保溫、建立油循環熱緊等工序后,5日18:30安排C線造粒試車。

    模板側,從熱油泵至模板入口存在一定熱損失,經過模板后,由于顆粒水的冷卻,熱油溫度損失明顯,停車期間模板溫度為240℃,開車切粒期間模板溫度為190℃,能夠滿足HDPE切粒要求。

    熔融泵側,從熱油泵至熔融泵側入口熱油溫度損失較小。由于造粒系統運行過程中流經熔融泵側的樹脂溫度較高,導熱油通過熔融泵側后溫度有所上升,實際熱油對熔融泵側起到撤熱降溫的效果。

    (1)造粒開車前,模板側熱油溫度維持在260℃,熔融泵側熱油溫度維持在220℃,每組加熱器的三個加熱棒未出現長時間同時加熱的狀態,即熱油加熱至相應設定溫度時加熱器仍存在較大的加熱余量。

    (2)造粒開車后,由于顆粒水的通入,模板側熱油溫度最低下降至256℃,油溫回升至260℃后,由三個加熱棒中的一個加熱棒連續運行和帶可控硅的加熱棒輔助調節加熱可以基本維持熱油溫度260℃,說明顆粒水通入后,模板加熱器仍存在一個加熱棒的加熱余量。熔融泵側在造粒開車后,樹脂熱量較大,熱量需求較小,加熱余量較大。

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    四、效果評價

    1、 產品基本物性參數對比

    改造前對比參照選取的是8月27日-29日期間生產的YEM-4902T。由表可知,油加熱系統投用前后,產品各物性指標基本穩定,未造成明顯變化。

    2 、產品顆粒外觀對比

    油加熱系統投用后產品顆粒外觀改變主要包括兩個方面:一是顆粒片狀碎屑明顯減少;二是顆粒長度均勻性有所提高。

    3、 長周期運行情況

    C線Z3425機組自2016年9月投用油加熱系統以來,至2018年6月,歷史22個月的運行檢驗,造粒機組總體運行穩定,切粒效果良好。2017年8月,按計劃對模板進行了更換;2017年10月,P3603屏蔽泵由于設備導熱油滲漏,進行了1次設備檢修,其他系統運行調節,溫度控制,加熱器運行,系統開停等均正常,滿足裝置工業生產要求。

    4、經濟效益評價

    電耗增加:油加熱系統噸產品能耗折合標油4.02kgEO/t。按照裝置年運行時間8000小時,電單價0.61元/度計算,年能源成本為174.64*8000*0.61=85.22萬元。

    蒸汽減少:油加熱系統投用后裝置高壓蒸汽用量由8.04t/h降至6.42t/h,減少1.62t/h用量。按照裝置年運行時間8000小時,高壓蒸汽單價148元/噸計算,節約能源成本為1.62 *8000*148=191.81萬元。

    導熱油加熱方式在節能方面明顯優于蒸汽加熱方式,經濟效益明顯。根據統計數據,油加熱系統投用后,年能源成本可節約費用191.81 - 85.22 = 106.59萬元。

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