杜杰
（成都玉龙化工有限公司，四川 成都 610300）
［摘 要］成都玉龙化工有限公司经过几十年的发展，目前其水溶液全循环法尿素装置产能达250 kt/a，在尿素装置逐步扩产的过程中，尿素循环水系统仅更换过大功率水泵，并未对其进行过相应的扩能改造，出现高温季节循环水量不足难以满足尿素装置满负荷生产所需、低温季节水泵运行不经济（电耗高）、氨冷器A/B/C用水量难以控制等诸多问题。后通过增设2台小功率水泵、对尿素循环水系统上水总管和支管进行优化改造（将尿素框架高楼层与低楼层的上水系统分开），解决了上述问题，全年可实现尿素装置增产约7 320 t、节约电费约20万元，助力了尿素装置的长周期、稳定、经济运行。
［关键词］尿素装置；循环水系统；循环水量不足；电耗高；用水量控制难；改造方案；改造效果；效益分析
［中图分类号］TQ441.41 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0016-03
0 引 言
成都玉龙化工有限公司（简称玉龙化工）成立于1958年，前身为四川省小型氮肥示范厂，目前已具备200 kt/a合成氨、550 kt/a化肥（其中，尿素实际产能达250 kt/a）、50 kt/a三聚氰胺的生产能力，系成都市21家重点新材料企业之一。玉龙化工几十年来的发展过程中，其水溶液全循环法尿素装置通过逐步改造产能不断提高，但尿素循环水系统（设置3台循环水泵，日常生产中循环水泵两开一备，高温季节需同时运行3台循环水泵）仅更换过大功率水泵，并未对其进行过相应的扩能改造，而尿素循环水系统的作用是将各水冷器带压冷却回水送至凉水塔强制通风冷却降温至指标范围再次输送至尿素装置各水冷器循环使用，其良好运行是尿素装置长周期、稳定、经济运行的基础。2012年后尿素装置进行了大改造，改造后夏季高温季节（每年6月1日—9月30日共122 d，下同）尿素循环水系统出现水量不足、难以满足尿素装置满负荷生产需求等问题，夏季循环水系统能力不足成为尿素装置增产的瓶颈；而在冬季低温季节又存在循环水系统运行不经济（单台水泵供水不足，但运行2台水泵供水量又超尿素装置所需水量且电耗高）以及氨冷器A/B/C用水量难控制等问题。后通过对尿素循环水系统进行一系列的工艺优化与改造，有效解决了尿素循环水系统高温季节水量不足、低温季节运行不经济等问题。以下对有关情况作一小结。
1 尿素循环水系统工艺流程简介
玉龙化工尿素循环水系统工艺流程简图见图1（虚线为改造部分）。尿素循环水系统冷却水上水（温度≤32 ℃，尿素框架10 m层压力＞0.2 MPa）主要用户为尿素框架28 m层的氨冷器A/B/C、25 m层的惰洗器A/B、20～25 m层的精洗器A/B/C、15 m层的二循一冷和二循二冷。尿素循环水系统配置水泵3台，凉水塔下部水池中循环水经水泵抽取送入上水总管（Φ630 mm）后分为三路：一路经Φ377 mm支管送至28 m层的氨冷器A/B/C换热后汇入回水总管；一路经Φ377 mm支管二次分配后再经Φ219 mm支管送至25 m层的惰洗器A/B、15 m层的二循一冷和二循二冷，换热后的循环水汇入回水总管；还有一路经Φ159 mm支管送入20～25 m层的精洗器A/B/C，换热后的循环水汇入回水总管。离开尿素界区温度升高约8～13 ℃的冷却回水返回循环水冷却塔，自上而下经填料层落入下部水池，热蒸汽由风机风管排走，冷却后的循环水再经循环水泵加压送至各水冷器循环使用。自河泵来的一次水与部分旁滤水汇合送往无阀滤池（或原水过滤器）过滤其中的悬浮物，浊度降低后作为补充水补入凉水塔下的冷水池。
2 尿素循环水系统运行中存在的问题
玉龙化工尿素循环水系统随尿素装置同时建成投运，日常生产中凉水塔下部水池中循环水经水泵加压送至各水冷器使用——精洗器A/B/C用水由Φ159 mm支管进水阀控制，惰洗器A/B用水经Φ377 mm支管二次分配后再经Φ219 mm支管进水阀控制；二循一冷和二循二冷用水也经Φ377 mm支管二次分配后再经Φ219 mm支管进水阀控制；氨冷器A/B/C用水经Φ377 mm支管送达，进水支管无阀门，其用水通过控制水泵出口总阀、精洗器进水阀、惰洗器进水阀、二循一冷和二循二冷进水阀予以间接调节。尿素循环水系统主要用水设备及其参数如下：氨冷器3台（A/B/C），规格Φ1 200 mm×12 mm×7 500 mm，单台用水量500 m3/h（高温季节满负荷生产时，下同）；惰洗器2台（A/B），规格Φ800 mm×12 mm×7 000 mm，单台用水量150 m3/h；精洗器3台（A/B/C），其中，精洗器A规格Φ1 000 mm×20 mm×5 370 mm、用水量100 m3/h，精洗器B/C规格Φ800 mm×16 mm×5 300 mm、单台用水量50 m3/h；二循一冷1台，规格Φ1 400 mm/1 200 mm×8 mm×8 490 mm，用水量350 m3/h；二循二冷1台，规格Φ1 200 mm/600 mm×14 mm/10 mm×6 000 mm/3 500 mm，用水量200 m3/h。合计尿素装置高温季节满负荷生产时所需最大循环水量为（500×3）+（150×2）+100+（50×2）+350+200=2 550 m3/h。生产中，尿素循环水系统主要存在如下问题。
更多内容详见《中氮肥》2023年第6期