Описание действия контура регулирования
При отклонениях температуры теплоносителя под решеткой аппарата «КС» сигнал от преобразователя термоэлектрического поз.3а, который находится под решеткой аппарата «КС», поступает на контроллер Honeywell, где сравнивается с заданным значением температуры, если технологическое значение температуры меньше заданного, то контроллер выдает управляющий сигнал на исполнительный механизм поз.30а, который увеличивает расход газа в топку. Если значение температуры выше заданного, то исполнительный механизм уменьшает расход газа в топку печи.
Таблица 14 - Итоговая таблица (спецификация) на приборы и средства автоматизации
| Измеряемый параметр | № поз. | Краткая характеристика прибора | Тип прибора | Ед. изм. | Кол-во | Примечание |
| Давление газа на горелку к установке КС, кПа | 12а | DР = 60 кПа погр.± 0,5 %, вых.сигнал (4–20) мА; блок питания "Карат", контроллер Honeywell шк.(0-60) кПа, погрешность ± 0,1 %; манометр по месту шк.(0–0,6) кгс/см2 | Метран 43-ДИ | шт | ||
| Расход газа на горелку, м3/час | 22а | Диафрагма ДКС-150, Метран 45 ДД (КС-2,3, погрешность ± 0,5 % или Сапфир 22ДД (КС-1,4,5), DР = 6,3 кПа, кл.т.0,5, вых. сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Honeywell, шк.(0–1600) м3/ч, погрешность ± 0,1 %, исп.мех. МЭО 16/25-0,25, пускатель ПБР-2А, БП-10. | Диафрагма ДКС-150, Метран 45 ДД или Сапфир 22ДД | шт. | ||
| Расход воздух на горение газа (первичный) при н.у., м3/час | 23а | DР = 6,3 кПа, погрешность ±0,5 %, вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк.(0–25000) м3/ч, регулирующий орган - заслонка, исп.мех.МЭО 250/25-0,25, пускатель ПБР-3А, блок питания БП-10, автомат-2016 | Диафрагма ДБС-600, Сапфир 22 ДД кл.т.0,5,или Метран 43 ДД | шт. | ||
| Расход воздух на разбавление дымовых газов (вторичный) при н.у., м3/час | 25а | DР = 6,3 кПа (КС-1), DР = 4 кПа (КС-3), DР = 1,6 кПа (КС-2,4,5), вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Нoneywell, погрешность ± 0,1 %, контроллер шк.(0–49765) м3/ч, регулирующий орган - заслонка, исп.мех.МЭО 250/25-0,25, пускатель ПБР-3А, блок питания БП-10, автомат-2016 | Сапфир 22 М-ДД кл.т.0,5 или Метран 45 (43) ДД | шт. |
Продолжение таблицы 14
| Измеряемый параметр | № поз. | Краткая характеристика прибора | Тип прибора | Ед. изм. | Кол-во | Примечание |
| Расход воздух на аэроохладитель, м3/час | 26а | DР = 1,6 кПа, DР = 1 кПа (KC-3). класс 0,5, вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат" контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк. (0–16000) м3/ч Заслонка, исп.мех.МЭО 250/25-0,25, пускатель ПБР-3А, блок питания БП-10, автомат АЕ-2016 | микровентури, Метран 45 ДД | шт. | ||
| Температура теплоносителя под решеткой печи, 0С | 3а | Преобразователь термоэлектрический шк.(-40 - +1000) 0С выход 50 мВ, контроллер Honeywell шк.(-40 - +1000) 0С, погрешность ± 0,1 % | ТХА-0192 | шт. | ||
| Температура теплоносителя в слое установок печи «КС», 0С | 4а | Преобразователь термоэлектрический ТХК-0192 шк.(-40 - +600) 0С, класс С, выход 50 мВ, контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк.(-40 - +600) 0С, компьютер шк.(-40 - +600) 0С | ТХК-0192 | шт. | ||
| Давление теплоносителя под решеткой печи «КС», кПа | 21а | DР =16 кПа, кл.т.0,5, вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Honeywell погрешность ± 0,1 %, шк.(0-16) кПа | Сапфир 22-ДД | шт. | ||
| Температура теплоносителя вверху установки КС, 0С | 2а | Преобразователь термоэлектрический шк.(-40 - +600) 0С, класс С, выход 50 мВ, контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк.(-40 - +600) 0С | ТХК-0192 | шт. |
Продолжение таблицы 14
| Измеряемый параметр | № поз. | Краткая характеристика прибора | Тип прибора | Ед. изм. | Кол-во | Примечание |
| Вакуумметрическое давление вверху установки, кПа | 18а | DР =1,6 кПа, вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Honeywell погрешность ± 0,1 %, шк.(0-1,6) кПа, блоки питания БП-10, исп.мех. МЭО-630/25-0,25, пускатель ПБР-3А, автомат АЕ-2016, регулирующий орган – заслонка | Сапфир 22-ДД DР =1,6 кПа, кл.т.0,5, или Метран 43 ДД | шт. | ||
| Температура дымовых газов на выходе в атмосферу, 0С | 8а | Термопреобразователь шк.(-40 - +600) 0С, выход 50 мВ при 0 0С, контроллер Honeywell погрешность ± 0,1 %, шк.( -40 - +600) 0С | ТХК-0192 | шт. | ||
| Температура подшипника вентилятора, 0С | 7а | Термометр сопротивления шк.(0-150) 0С, контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк.(0-150) 0С | ТСМ-1088 гр.50 М | шт. | ||
| Количество хлористого калия (конвейеры) т/час | 10а | Весы конвейерные фирмы "MILLTRONICS" платформа MSI.001- контроллер COMPI-M счётчик БЕ-1Р1–6, шк.(0-160) т/ч, погрешность при аттестации ± 1,0 %, прибор вторичный РПВ 4.37, шк.100 % (таблица пересчёта % в т/ч), класс 1,5; 4 комплекта | Весы конвейерные фирмы "MILLTRONICS" | шт. | ||
| Уровень накопительного бункера, м | 27а | Выходной сигнал 4 – 20 мА, БП – 36, контроллёр Honeywell S9000E. | Сапфир 22МП – 2410-02-УХ13.1-0,5-160 кПа-05-Н20, D Р = 10 кПа (1000 кгс/м2). | шт. | ||
| Контроль запального и основного факелов | 13а | В ПЭВМ заложена программа, предусматривающая аварийную остановку оборудования. | Ионизационный датчик, фотодатчик, управляющий прибор, электромагнитный вентиль. | шт. |
Продолжение таблицы 14
| Измеряемый параметр | № поз. | Краткая характеристика прибора | Тип прибора | Ед. изм. | Кол-во | Примечание |
| Давление теплоносителя в слое печи «КС», кПа | 16а | DР =10 кПа, погрешность ± 0,5 %, вых.сигнал (4–20) мА, блок питания "Карат", контроллер Honeywell, погрешность ± 0,1 %, шк.(0-10) кПа, ПП-1.2, преобразователь пневматический, исп.мех.МЭО 250/25-0,25, пускатель ПБР-3А, блок питания БП-10, автомат АЕ-2016, регулирующий орган – шибер | Сапфир 22 ДД кл.т.0,5 или Метран 43 ДД | шт. |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА
В отделении сушки концентрат хлористого калия доводится до товарной кондиции. В процессе сушки содержащаяся в концентрате вода переводится в газообразное состояние при помощи тепла. Концентрат хлористого калия сушится конвективным способом. В качестве сушильного агента используются дымовые газы, представляющие собой смесь продуктов сгорания топлива (природного газа) и воздуха. Для того чтобы готовый продукт не слёживался и не пылил, его обрабатывают реагентами - пылеподавителями и антислёживателями.
Сушка-это процесс удаления влаги путем ее испарения и отвода образовавшихся паров. Наиболее широкое применение в промышленной практике нашли установки «кипящего слоя » («КС») для сушки различных материалов. Процесс сушки в печах «КС» заключается в псевдоожижении сыпучего материала горячим потоком газа (сушильного агента) при скорости последнего, достаточной для перевода материала из неподвижного состояния в состояние кипения. Процесс сушки в СГО «БКПРУ-2» осуществляется в 5-и печах» КС»: «КС» -1, КС -2, «КС»-3 и «КС»-4, «КС»-5. В качестве сушильного агента для хлористого калия используют дымовые газы, представляющие собой смесь продуктов сгорания топлива и воздуха.
Технологический процесс сушки флотоконцентрата KCl состоит из следующих стадий:
1) Сжигание топлива для получения дымовых газов.
2) Сушка флотоконцентрата дымовыми газами в аппарате.
3) Технологическая и санитарная очистка отработанных дымовых газов.
Мелкозернистый концентрат с влажностью не более 7,0 % из главного корпуса обогатительной фабрики поступает на конвейер, далее в накопительный бункер, из которого ленточным конвейером и забрасывателем продукт загружается в аппарат “КС”-1.
Сушильные аппараты типа “КС” имеют корпус цилиндрической формы с выносной топкой, беспровальную решетку, сепарационную камеру. Беспровальная решетка со щелевидными отверстиями установлена на опорном кольце и двух балках, которые охлаждаются воздухом от вентилятора. Топка служит для сжигания природного газа и представляет собой цилиндрическую камеру, футерованную огнеупорным кирпичом и оборудованную газоструйной горелкой или паромеханической форсункой.
Газ на газоструйные горелки аппаратов «КС» подается из газораспредилительной подстанции (ГРП) по кольцевой системе. Давление газа перед горелкой должно составлять 3,6-6,0 кгс/см2 или(0,36-0,60МПа).
Продукт выгрузки печи с температурой 100-120°С поступает на аэроохладители. Аэроохладитель представляет собой сварной аппарат прямоугольного сечения, размеры которого на уровне решетки составляют 3,5х 0,6 м(2,1 м 2). Воздух на охлаждение подается вентилятором соответствующей печи. Работает аппарат по принципу установки «кипящего слоя», где происходит не только охлаждение материала на 30-50°С в процессе конвективного тепло - массообмена, а также частичное обеспыливание по классу 0,1мм.
Расход воздуха на аэроохладители всех установок осуществляется дистанционно, в зависимости от нагрузки на печь
Продукт выгрузки аэроохладителя, объединяясь с циклонным продуктом системы пылегазоочистки (ПГО), направляется в смесители на обработку реагентами пылеподавителем и антислеживателем. Запыленный воздух после аэроохладителя, совместно с отходящими дымовыми газами соответствующей печи, подается в систему ПГО.
Система ПГО сушильных установок «КС»-1 и представлена двумя стадиями. Первая стадия ПГО происходит в циклонах ЛИОТ поз.13(1,2) диаметром 3400мм со вставками верхней части, выполненными из листов стали, и расположенных ступенчато, по окружности, с зазорами для прохода газов. Вторая стадия пылегазоочистки осуществляется в рукавных фильтрах ФРИ – 800.
Очищенные дымовые газы дымососами ВМ 160/850 выбрасываются в атмосферу с массовой концентрацией, мг/м3, не более:
-пыли KCl -не более 270;
-пыли NaCl -не более 270;
-диоксида серы -не более 540;
-оксида углерода -не более 450;
-оксида азота -не более100;
-хлористого водорода –не более 22;
Наряду с описанной выше схемой выгрузки печи «КС», минуя аэроохладитель, может подаваться совместно с циклонным продуктом на ленточный конвейер и далее, элеваторами, в отделение грануляции [8,9].
ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ОАО «Уралкалий» понимает свою ответственность перед обществом за сохранение благоприятной экологической обстановки и проводит системную работу по охране окружающей среды.
С 2002 года в Компании внедрена и действует интегрированная система менеджмента качества и охраны окружающей среды. Система менеджмента качества и охраны окружающей среды отличается высокой степенью интеграции, имеет единую политику в области качества и охраны окружающей среды, единое руководство, положения о подразделениях. Должностные и рабочие инструкции содержат требования по менеджменту качества и экологическому менеджменту, процедурные документы максимально интегрированы для единых процессов
Ежегодно «Уралкалий» утверждает и реализует программу природоохранных мероприятий. Компания последовательно снижает сбросы сточных вод, уменьшает удельный расход воды на тонну продукции, сокращает вредные выбросы в атмосферу за счет перевода производственных объектов на газ, увеличивает объемы использования отходов производства
К решению экологических задач «Уралкалий» привлекает ведущие российские научно-исследовательские центры
В результате регулярных мер постепенное снижение уровня негативного воздействия предприятия на окружающую среду происходит по всем направлениям: в отношении атмосферы, водной среды и земной поверхности
Для компании принципиально важно, чтобы не только руководство и профильные подразделения, но и каждый ее сотрудник на своем рабочем месте проявлял заботу о состоянии окружающей среды и бережно относился к ней. В компании на высоком уровне организовано экологическое обучение сотрудников. Соблюдение норм и правил, а также уровень экологических знаний сотрудников оценивается в ходе регулярных инспекций и аудитов.
Отходами сушильного отделения в производстве хлористого калия флотационным способом являются:
-глинисто-солевые шламы, с минерализованными водами;
-выбросы в атмосферу;
Глинисто-солевые шламы из зумпфа насосами перекачиваются на шламохранилище. Характеристика глинисто-солевых шламов приведена в таблице.
Таблица 15 – Характеристика жидких отходов
| Наименование отхода | Место складирования | Количество отходов | Периодич-ность образова-ния | Характеристика отходов | |||||
| Т/г | М3/г | Химический состав, массовая доля воды, % | Физические показатели, плотность, кг/м3 | Класс опаснос-ти | |||||
| Стоки сушильно- грануляцион-ного отделения | Шламохрани-лище | 1.Проектная мощность 1994,9тыс.т.95% КСl | Постоянно при работе флотофабрики | NaCl - 6.55 KCl - 15.25 MgCl2 - 0.40 CaSO4 - 0.15 H2O - 77.32 | Неток-сичны | ||||
| 2.Плановая мощность 1203,8 тыс.т 95% КСl | |||||||||
Таблица 16 – Выбросы в атмосферу
| Аппарат, диаметр, высота выброса | Количество источников выбросов | Периодичность | Характеристика выбросов | Наименование пылегазоочис-тительной установки | Степень очистки КПД, %, факт. | Суммарный объем отходящих газов, М3/сек | ||||
| Темпера-тура, 0С | Наименование загрязняющих веществ | Концентрация загрязняющих веществ, мг/м3 | Допустимое количество нормируемых вредных веществ, выбросов в атмосферу | |||||||
| г/с | т/год | |||||||||
| Печь «КС»-1, труба, высота – 40 м, диаметр устья трубы – 1,2 м | Постоянно при работе печи | Пыль KCl Пыль NaCl HCL Амины NO2 CO | 1.08 | 6,23 6,23 0,051 0,025 2,4 10,4 | 19,2 11,4 4,0 0,21 16,5 46,6 | 1ст.- ЛИОТ со вставкой, 2 ст.-труба Вентури, капле уловитель | 99,96 99,96 85,15 99,56 ------------------ | 23,06 | ||
| Печь «КС»-2, труба, высота- 40 м, диаметр устья трубы - 1,4 м | Постоянно при работе печи | Пыль KCl Пыль NaCl SO2 HCL Амины NO2 CO зола маз. | 1,08 | 6,23 6,23 12,5 0,51 0,025 2,4 10,4 3,7х 10 -5 | 20,8 12,4 108,5 4,3 0,23 19,7 50,6 0,0003 | 1 ст. ЛИОТ со вставкой 2ст.тр. Вентури, капле уловитель | 98,80 98,80 29,55 86,28 98,82 ----------------------98,80 | 23,06 | ||
| Печь «КС»-3, труба, высота- 45 м, диаметр устья трубы - 1,2 м | Постоянно при работе печи | Пыль KCl Пыль NaCl SO2 HCL Амины NO2 CO зола маз. | 1,08 | 6,23 6,23 12,5 0,51 0,025 2,4 10,4 3,7х 10 -5 | 18,0 10,7 3,7 0,2 15,5 13,8 0,0003 | 1 ст. инерционный продуктоотделитель 2ст. ЛИОТ 3 ст. тр. Вентур капле уловит. | 99,98 99,98 28,81 85,09 99,31 ----------------------99,98 | 23,06 | ||
| Печь «КС»-4, труба, высота- 45 м, диаметр устья трубы-1,2 м | Постоянно при работе печи | Пыль KCl Пыль NaCl HCL Амины NO2 CO | 1,08 | 6,23 6,23 0,51 0,025 2,4 10,4 | 14,7 8,7 3,2 0,16 12,6 36,5 | 1 ст. продуктоотделитель 2ст. ЛИОТ 3 ст. тр. Вентури, каплеуловит. | 99,98 99,98 87,75 98,76 ---------------------- | 23,06 |
Выброс (т/г) по каждому источнику выделения вредных веществ может быть изменен в зависимости от времени работы, но общий выброс не должен превышать установленную величину ПДВ.
Из пяти сушильных агрегатов одновременно в работе находятся два.
Таблица 17 - Перечень и количество загрязняющих веществ, разрешённых к выбросу в атмосферу
| № | Загрязняющее вещество | Суммарный нормативный выброс, т/год. |
| 1. | Пыль хлористого калия | 144,36 |
| 2. | Пыль хлористого натрия | 110,56 |
| 3. | Азота диоксид | 92,60 |
| 4. | Водород хлористый | 19,224 |
| 5. | Водород цианистый | 0,1 |
| 6. | Серы диоксид | 323,5 |
| 7. | Углерода оксид | 233,9 |
| 8. | Этиленгликоль | 2,5 |
| 9. | Этилена оксид | 0,8 |
| 10. | Амины алифатические | 1,242 |
| 11. | Зола мазутная | 0,0009 |
| Итого: | 928,786 |
Сушка хлористого калия сопровождается значительными выбросами в атмосферу как твёрдых, так и газообразных твёрдых веществ. Среди них можно отметить:
1) неорганическую пыль NaCl, KCl;
2) сернистый ангидрид, двуокись азота, пятиокись ванадия, окись углерода, образующиеся при сгорании топлива;
3) хлористый водород-продукт термического гидролиза хлористого магния, содержащегося в руде;
4) алифатические амины, которые используются как флотореагенты и антислёживатели калийных солей.
Эти вещества, которые выделяются не вследствие нарушения технологии производства, а являются обязательными компонентами при образовании дымовых газов, наносят вред окружающей среде.
Ионы хлора, содержащиеся в калийной пыли в большом количестве, оказывают отрицательное влияние на некоторые растения и усиливают корродирование металлов.
Вредное воздействие отходов калийных предприятий на окружающую среду выражается также в засолении почв, поверхностных и подземных вод, загрязнении атмосферы промышленных площадок пылью, алифатическими аминами, двуокисью азота, пятиокисью ванадия.
Дымообразные отходы наносят значительный ущерб сельскому хозяйству. Оседая на почве, они способствуют засолению наиболее плодородного пахотного горизонта. Повышенное содержание хлоридов в почве, загрязнённость атмосферы солевой пылью и токсичными газами отрицательно сказываются на урожае и качестве возделываемых сельскохозяйственных культур. По данным исследований, газами повреждается только хлорофиллоносная паренхима листьев.
Неблагоприятные условия произростания растений в загрязнённой среде способствуют накоплению в их организме хлора, калия и натрия, замедляют рост и развитие растений. Это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур на 30-50%, а иногда и к их полной гибели. Особенно страдают такие чувствительные к влиянию хлора культуры, как гречка и картофель.
Ингредиенты дымовых газов оказывают вредное воздействие на организм животных и человека. Исследованиями установлено, дым пятиокиси ванадия принадлежит к первому классу опасности, алифатические амины 
, соляная кислота, окислы азота - ко второму, сернистый ангидрид - к третьему (первый класс - вещества чрезвычайно опасные, второй - высоко опасные, третий – малоопасные).
Даже если в работе будут находится пять сушильных аппаратов, выбросы не превышают количества загрязняющих веществ, разрешённых к выбросу в атмосферу.
Так, согласно таблице при работе пяти сушильных агрегатов образовывалось бы пыли KCl =121,18 тн/год (разрешённый выброс пыли KCl=144,636 т/год), пыли NaCl=80,52 т/год (разрешённый выброс пыли NaCl=110.56 т/год), NO2=92.6 т/год (разрешённый выброс NO2=92.6 т/год), HCl=19,2 т/год (разрешённый выброс HCl=19.224 т/год), SO2=323.5 т/год (разрешённый выброс SO2=323,5 т/год), СО2=203,9 т/год (разрешённый выброс СО2=233,9 т/год), этиленгликоль=0,4 т/год (разрешённый выброс этиленгликоль=2,5 т/год), амины=1,24 т/год (разрешённый выброс аминов=1,242 т/год.
ОХРАНА ТРУДА