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    塔里木油田石化分公司大顆粒尿素裝置采用日本TEC噴射一流化床造粒工藝，于加10年5月開工投料運(yùn)行。在裝置運(yùn)行初期，由于設(shè)計(jì)缺陷、施工安裝問題、操作經(jīng)驗(yàn)缺乏及操作不熟練等原因，導(dǎo)致制粒機(jī)頻繁死床，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量下降，尿素裝置陷入死床、清床、降低尿液貯槽液位的惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響了裝置的平穩(wěn)長(zhǎng)周期高效運(yùn)行。
1、主要設(shè)備結(jié)構(gòu)原理
1.1 TEC噴射一流化床制粒機(jī)
  TEC噴射一流化床制粒機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
  TEC噴射一流化床制粒機(jī)由位于多孔板上的噴射床和流化床、噴嘴及空氣輸送管道系統(tǒng)組成。每個(gè)噴射床有1只噴嘴，循環(huán)尿素顆粒在通過噴射床和流化床的同時(shí)粒度被增大，熔融尿素（質(zhì)量分?jǐn)?shù)96%的尿素水溶液）通過壓力噴嘴噴灑至噴射床上。
    噴射床內(nèi)的強(qiáng)力混合使形成的顆粒光滑均。噴射空氣和流化空氣在遷移走噴灑的尿素水溶液液滴和顆粒尿素固化熱的同時(shí)也蒸發(fā)了其中的水分，在制粒機(jī)出口經(jīng)過干燥的尿素顆粒含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)<0. 25%。
1.2 TEC粉塵洗滌器
  TEC粉塵洗滌器結(jié)構(gòu)如圖2所示。
  來自現(xiàn)場(chǎng)粉塵收集點(diǎn)和制粒機(jī)乏氣中的尿素粉塵在粉塵洗滌器填料床內(nèi)與噴灑的尿素水溶液逆流接觸，然后經(jīng)除沫器分離霧滴后由引風(fēng)機(jī)抽出排放至大氣。排放廢氣中尿素粉塵質(zhì)量濃度≤30mg／m3（標(biāo)態(tài)），填料床壓降僅為0.44 kPa。
2、生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及原因分析
2.1制粒機(jī)頻繁死床
    截止至目前，制粒機(jī)最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行天數(shù)為15 d，最短連續(xù)運(yùn)行天數(shù)僅為9d，制粒機(jī)頻繁死床。誘發(fā)其頻繁死床的原因如下。
    (1)造粒系統(tǒng)噴射空氣加熱器、流化空氣第1加熱器、流化空氣第2加熱器及氨冷器（產(chǎn)品冷卻器）設(shè)計(jì)選型為翅片管式換熱器，管側(cè)走低壓飽和蒸汽，殼程走空氣。由于制造企業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算失誤，4臺(tái)換熱器內(nèi)翅片管數(shù)量過多，空氣流通阻力大，導(dǎo)致經(jīng)上述換熱器加熱或冷卻后進(jìn)人制粒機(jī)的噴射風(fēng)和流化風(fēng)量不能與相應(yīng)負(fù)荷匹配，造粒床內(nèi)無法維持正常的噴射霧化狀態(tài)和流化狀態(tài)。
    (2)施工安裝質(zhì)量及設(shè)計(jì)存在問題，導(dǎo)致噴射空氣風(fēng)道和流化空氣風(fēng)道破裂，噴射風(fēng)機(jī)與噴射風(fēng)道之間膨脹節(jié)損壞，出現(xiàn)嚴(yán)重漏風(fēng)問題。
    (3)由于上述原因?qū)е碌娘L(fēng)量不足，致使制粒機(jī)噴射空氣室底部及制粒機(jī)上部流化空氣風(fēng)道進(jìn)口至噴射風(fēng)機(jī)之間約10 000 mm長(zhǎng)風(fēng)道底部出現(xiàn)約300 mm尿液積聚層，在一定程度上也影響了進(jìn)入制粒機(jī)的風(fēng)量。
    (4)破碎機(jī)跳車無補(bǔ)充晶種，造粒系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷下降，制粒機(jī)頂部負(fù)壓由-0.18 kPa上升至正壓，制粒機(jī)第1室流化風(fēng)壓力迅速降低，制粒機(jī)出口顆粒粒度迅速增大，返料比先降至0.2，隨后迅速增大至1.0，產(chǎn)品皮帶稱重器顯示產(chǎn)量迅速下降直至無產(chǎn)品。由于沒有返料晶種，被迫停止造粒，制粒機(jī)內(nèi)全部是超大顆粒，投用的噴頭周圍因尿液的堆積形成“蘑菇頭”，制粒機(jī)內(nèi)粉塵量大，制粒機(jī)內(nèi)壁尿液及粉塵粘結(jié)嚴(yán)重。尿素水含量超標(biāo)，破碎機(jī)在對(duì)尿素顆粒進(jìn)行破碎時(shí)，輥?zhàn)泳蜁?huì)被粘結(jié)，致使破碎后的顆粒中粉塵含量較高；輥?zhàn)颖徽辰Y(jié)后，大而硬的尿素顆粒就會(huì)卡在輥?zhàn)由希�致使破碎機(jī)負(fù)荷超載而跳車。
    (5)前段工藝系統(tǒng)對(duì)中壓吸收塔塔盤與支撐間、塔盤與塔盤間均加了柔性聚四氟乙烯密封膠帶，以增強(qiáng)密封效果；對(duì)中壓分解器／低壓分解器液體分布管加聚四氟乙烯膠帶密封，增強(qiáng)了分布管與換熱管端連接的密封性；制粒機(jī)噴頭與尿液噴射管之間采用纏繞聚四氟乙烯膠帶后通過螺紋連接緊固。由于工藝系統(tǒng)設(shè)備、管道運(yùn)行時(shí)間短，內(nèi)部積存的雜物、運(yùn)行過程中氣液流動(dòng)夾帶的聚四氟乙烯膠帶細(xì)絲導(dǎo)致造粒噴嘴前端過濾網(wǎng)逐漸被堵塞，使尿液無法正常噴射人造粒床內(nèi)。
    (6)前段工藝系統(tǒng)控制不穩(wěn)定，進(jìn)入制粒機(jī)的尿液量波動(dòng)較大，導(dǎo)致造粒噴頭停投切換頻繁，且停運(yùn)的造粒噴頭極有可能因吹掃不徹底而發(fā)生部分堵結(jié)。
    (7)前段工藝系統(tǒng)控制不穩(wěn)定，進(jìn)入制粒機(jī)的尿液濃度偏低，導(dǎo)致造粒噴頭“拉稀”，相關(guān)噴射區(qū)域因結(jié)塊而死床。
    (8)運(yùn)行初期，制粒機(jī)床層頂部壓力控制在-0. 15～-0.20 kPa（表壓），與-0.20 kPa（表壓）的設(shè)計(jì)值相比，大多數(shù)情況下控制得偏高，影響制粒機(jī)床層正常的噴射霧化狀態(tài)和流化狀態(tài)，導(dǎo)致造粒工況惡化，加速形成死床。
    (9)非滿負(fù)荷造粒狀態(tài)下，造粒噴頭預(yù)留位置不當(dāng)，導(dǎo)致預(yù)留待用噴頭的噴射風(fēng)管口及尿液噴嘴被堵結(jié)。
    (10)在生產(chǎn)運(yùn)行的不同時(shí)期，未能根據(jù)破碎機(jī)的實(shí)際工況對(duì)其輥間距及負(fù)荷作出及時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致裝置內(nèi)粉塵量過多，加速制粒機(jī)發(fā)生死床。
2.2斗式提升機(jī)頻繁跳車
    截止至目前，斗式提升機(jī)共計(jì)發(fā)生跳車15次。在一個(gè)當(dāng)班運(yùn)行期間，斗式提升機(jī)短時(shí)間內(nèi)可連續(xù)出現(xiàn)2—3次跳車。斗式提升機(jī)頻繁跳車主要有以下幾方面的原因。
    (1)斗式提升機(jī)的上輥發(fā)生跑偏，在卸料時(shí)發(fā)生溢料，溢出的料堆積在斗式提升機(jī)底部。溢料量較少時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的影響，因?yàn)槎肥教嵘龣C(jī)本身可對(duì)這部分溢料進(jìn)行處理；當(dāng)溢料量過多時(shí)，提料斗不能及時(shí)處理，會(huì)使斗式提升機(jī)的電流過大，時(shí)間長(zhǎng)將會(huì)觸發(fā)斗式提升機(jī)料位（最大115 t/h）高聯(lián)鎖跳車。
    (2)每臺(tái)斗式提升機(jī)的最大負(fù)荷為115 t/h，正常生產(chǎn)時(shí)的負(fù)荷為85 t/h左右。根據(jù)DCS操作趨勢(shì)記錄，在斗式提升機(jī)跳車前，為斗式提升機(jī)輸送物料的制粒機(jī)出口皮帶秤負(fù)荷超過130 t/h，因此超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)是造成斗式提升機(jī)跳車的原因之一。
    (3)目前，制粒機(jī)出口顆粒溫度約95℃，有時(shí)接近99℃，而斗式提升機(jī)設(shè)計(jì)的操作溫度是90℃。長(zhǎng)時(shí)間的超溫運(yùn)行，致使提斗與皮帶的溫度接近95℃，使斗式提升機(jī)皮帶與輥?zhàn)娱g的摩擦力變小，導(dǎo)致皮帶打滑而聯(lián)鎖跳車。
2.3破碎機(jī)輥?zhàn)悠�帶頻繁斷裂
    2010年8月前，破碎機(jī)輥?zhàn)悠�帶頻繁斷裂，運(yùn)行周期為6d左右。破碎機(jī)輥?zhàn)悠�帶頻繁斷裂的原因如下。
    (1)電機(jī)皮帶輪與輥?zhàn)悠�帶輪不同軸，致使皮帶磨損嚴(yán)重；同時(shí)，皮帶在飛輪的溝槽內(nèi)，不易散熱，使皮帶形成疲勞斷裂。
    (2)被破碎的尿素顆粒水含量過高，在破碎機(jī)對(duì)尿素顆粒進(jìn)行破碎時(shí)，輥?zhàn)泳蜁?huì)被粘結(jié)，致使破碎后的顆粒中粉塵含量較高。而且輥?zhàn)颖徽辰Y(jié)后，大而硬的尿素顆�？ㄔ谳�?zhàn)由希�致使破碎機(jī)跳車，進(jìn)而影響到皮帶的張緊度，且該問題發(fā)生的頻率過高，使皮帶因疲勞而斷裂。
2.4振動(dòng)篩軟連接漏料
    截止至目前，振動(dòng)篩軟連接已更換5條，目前在役的3條仍有微量漏料。更換軟連接需進(jìn)入篩子底部，操作空間小，只有待清床時(shí)進(jìn)行更換。
    振動(dòng)篩軟連接漏料的主要原因：從斗式提升機(jī)下料進(jìn)入振動(dòng)篩的尿素顆粒溫度在90℃以上，經(jīng)篩分后顆粒溫度仍在約85℃，振動(dòng)篩軟連接采用帆布制作，在高溫條件下，下料側(cè)極易發(fā)生破損。
2.5  添加劑給料泵不能滿足負(fù)荷要求
    經(jīng)測(cè)定，目前產(chǎn)品顆粒中含甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)大多在0.4%以下，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（0.4%一0.6%）。其原因：由于單羥甲基尿素( MMU)系統(tǒng)沒有投用，對(duì)甲醛的添加管線重新進(jìn)行配管，管線因此加長(zhǎng)90 m，位差增大15 m，使甲醛添加量不能滿足工藝要求。
2.6制粒機(jī)出口皮帶秤皮帶跑偏
    由于原始安裝時(shí)制粒機(jī)出口皮帶秤皮帶沒有進(jìn)行校正，皮帶秤皮帶跑偏報(bào)警一直未能消除，目前狀況是跑偏但不跑料。
2.7振動(dòng)給料器熔斷器損壞、偏振電機(jī)線圈燒壞
    截止至目前，振動(dòng)給料器電控箱熔斷器共損壞6次，偏振電機(jī)線圈燒壞4次。
    由于大顆粒尿素裝置的振動(dòng)給料器全部采用電磁振動(dòng)，通過調(diào)節(jié)電流來控制其振頻。但在操作時(shí)，調(diào)節(jié)幅度太大，使瞬間電流過大，導(dǎo)致熔斷器損壞和偏振電機(jī)線圈被燒壞。
3、解決方案
    (1)針對(duì)制粒機(jī)頻繁死床問題，設(shè)備制造企業(yè)，按照TEC大顆粒尿素工藝包要求指標(biāo)重新設(shè)計(jì)、制造噴射空氣加熱器、流化空氣第1加熱器、流化空氣第2加熱器及產(chǎn)品冷卻器。目前，除產(chǎn)品冷卻器外，其他3臺(tái)換熱器已制造完成并安裝到位，運(yùn)行效果可滿足工藝要求。
    (2)針對(duì)風(fēng)道施工安裝質(zhì)量以及設(shè)計(jì)存在的問題，利用停車檢修機(jī)會(huì)對(duì)風(fēng)道存在的焊接缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊消缺，并對(duì)風(fēng)道可能存在的破裂部位采用外部焊接加強(qiáng)筋板的方法進(jìn)行加固。
    (3)針對(duì)制粒機(jī)噴射空氣室底部以及制粒機(jī)上部噴射空氣風(fēng)道出現(xiàn)尿液積聚層問題，在噴射風(fēng)流量和流化風(fēng)流量與實(shí)際造粒負(fù)荷匹配的情況下，略提高進(jìn)制粒機(jī)噴射室和流化床的空氣流量，并保持風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況穩(wěn)定。
    (4)針對(duì)破碎機(jī)跳車問題，在生產(chǎn)運(yùn)行中及時(shí)監(jiān)控破碎機(jī)晶種貯斗實(shí)際料位，根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品顆粒粒度及返料比情況，及時(shí)調(diào)整破碎機(jī)輥間距及負(fù)荷，降低裝置內(nèi)粉塵量，避免制粒機(jī)死床。
    (5)針對(duì)造粒噴嘴前端過濾網(wǎng)逐漸堵塞問題，利用停車機(jī)會(huì)清理相關(guān)罐槽內(nèi)部累積雜物；在生產(chǎn)運(yùn)行中，應(yīng)始終保持尿液槽液位處于5%~10%的最低限；回裝清理后的噴頭時(shí)，必須確保尿液噴射管螺紋連接段纏繞的聚四氟乙烯膠帶不出頭；適時(shí)清理制粒機(jī)進(jìn)口尿液總管過濾器濾網(wǎng)；晶種存放和添加過程必須保持潔凈。
    (6)針對(duì)因工藝操作控制導(dǎo)致制粒機(jī)給料尿液流量波動(dòng)大及尿液濃度不達(dá)標(biāo)問題，加強(qiáng)各工藝崗位之間的協(xié)調(diào)配合，優(yōu)化和穩(wěn)定全系統(tǒng)工藝工況，定期化驗(yàn)分析制粒機(jī)進(jìn)口尿液濃度，及時(shí)調(diào)整工藝指標(biāo)。
    (7)針對(duì)制粒機(jī)床層頂部壓力控制過高的問題，通過分析和摸索，目前床層頂部壓力已由前期的-0. 15一-0.20 kPa（表壓）調(diào)整至-0.20一-0.25 kPa(表壓)，目前造粒工況正常。
    (8)摸索非滿負(fù)荷狀態(tài)下造粒噴頭投用和預(yù)留待用的優(yōu)化方式。目前，造粒系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷為95qo，制粒機(jī)運(yùn)行初期投用噴頭14組（第4組至第17組），第1組至第3組預(yù)留待用；制粒機(jī)運(yùn)行12d后，增加投用第3組。到目前為止，運(yùn)行15組噴頭的造粒能力與設(shè)計(jì)值基本吻合。
    (9)針對(duì)斗式提升機(jī)頻繁跳車問題，定期打開斗式提升機(jī)卸料側(cè)入口開門，觀察有無溢料現(xiàn)象，如有溢料需及時(shí)處理；定期檢查破碎機(jī)動(dòng)輥與皮帶接觸情況，檢查斗式提升機(jī)配重器，及時(shí)調(diào)節(jié)皮帶余度；加強(qiáng)對(duì)斗式提升機(jī)運(yùn)行電流變化的監(jiān)控，通過電流變化了解設(shè)備負(fù)荷實(shí)際情況，防止斗式提升機(jī)因負(fù)荷過大而跳車；穩(wěn)定控制制粒機(jī)出口顆粒溫度，防止因長(zhǎng)時(shí)間超溫導(dǎo)致皮帶打滑而聯(lián)鎖跳車。
    (10)針對(duì)破碎機(jī)電機(jī)皮帶輪與輥?zhàn)悠�帶輪不同軸致使皮帶磨損嚴(yán)重、皮帶在飛輪的溝槽內(nèi)不易散熱而使皮帶頻繁斷裂的問題，對(duì)皮帶輪進(jìn)行了調(diào)整，效果明顯。
    (11)針對(duì)振動(dòng)給料器熔斷器損壞、偏振電機(jī)線圈燒壞問題，應(yīng)根據(jù)給料器實(shí)際負(fù)荷緩慢調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)電流，防止因調(diào)節(jié)幅度太大而使瞬間電流過大，導(dǎo)致熔斷器損壞和偏振電機(jī)線圈被燒壞。
4、今后需重點(diǎn)關(guān)注和解決的問題
    (1)根據(jù)制粒機(jī)噴頭床內(nèi)布置形式、各組噴頭進(jìn)口尿液壓力變化情況以及運(yùn)行中床層高度的變化趨勢(shì)，進(jìn)一步摸索負(fù)荷變化情況下造粒噴頭投用和預(yù)留待用的方式。
    (2)在日常運(yùn)行中，注意觀察制粒機(jī)進(jìn)口尿液給料壓力控制范圍與造粒工況變化的關(guān)系。
    (3)改造振動(dòng)篩下料口，消除振動(dòng)篩軟連接漏料問題。
    (4)盡快投用MMU系統(tǒng)并使之穩(wěn)定運(yùn)行，解決甲醛添加量不能滿足工藝要求和添加劑給料泵不能滿足負(fù)荷要求的問題。
    (5)利用檢修機(jī)會(huì)校正制粒機(jī)出口皮帶秤，解決皮帶跑偏問題。