加强塑池管理提高结晶单产.pdf

盐科学与化工Journal of Salt Science and Chemical Industry第53卷第3期2024年3月收稿日期：2023-09-06作者简介：吴卫平（1972），男，江苏连云港人，本科，从事海水、矿卤日晒制盐的生产技术管理工作。联系方式：13815615728加强塑池管理 提高结晶单产吴卫平，王绪前（连云港市工投集团 日晒制盐有限公司，江苏 连云港222227）摘要：文章分析影响结晶单产主要因素，总结连云港市工投集团日晒制盐有限公司近几年塑池管理措施，指出加强塑池管理是提高结晶单产的根本技术保证。关键词：结晶单产；影响因素；塑池管理中图分类号：TS343文献标识码：A文章编号：2096-3408（2024）03-0039-03Strengthening Plastic Pool Management to IncreaseCrystallization YieldWU Weiping，WANG Xuqian（Solar Salt Co.，Ltd of Lianyungang Industrial Investment Group.，Lianyungang222227，China）Abstract：The article analyzed the main factors affecting crystallization yield，summarizedthe plastic pool management measures of Solar Salt Co.，Ltd of Lianyungang Industrial InvestmentGroup in recent years，and point out that strengthening plastic pool management is the fundamentaltechnical guarantee for improving crystallization yield.Key words：Crystallization yield；Influence factor；Plastic pool management连云港市工投集团日晒制盐有限公司（以下简称“公司”）自 2009 年以来，用江苏淮阴地区地下矿卤滩晒原盐，年产量约 60 万 t，每年公司结晶单产 1316 t/100 m2a，各结晶单元结晶单产1217 t/100 m2a，而无降水无渗透皿内日晒试验结晶单产20 t/100 m2a（年气象蒸发量1 500 mm）。近几年，公司加强塑池管理，结晶单产逐步提高（见表 1），获得更高经济效益。文章结合公司生产实际，分析影响结晶单产主要因素，总结近几年公司采取的塑池管理措施。1影响结晶单产主要因素1.1蒸发量利用率常温、自然条件下，饱和矿卤依靠太阳能、风能蒸发水分而产盐，提高单位面积实际蒸发水量是增加结晶单产的根本办法1。年度生产实际利用蒸发量应从年气象蒸发量中扣除，无雨误盖布防雨早盖布、天虽晴塑布依然在苫盖、雨后迟收布、空池作业等影响蒸发量。原料饱和矿卤蒸发析盐结果参数见表2，饱和矿卤浓度在 25.2927.15Be之间，每产 1 t 盐需蒸发2.57 m水分，实际生产中加上降水影响，造成重复蒸发，每产1 t盐需蒸发3 m3以上水分。表1中数表1公司近5 a结晶单产Tab.1Crystallization yield of the company in recent 5 years年份蒸发量/mm降水量/mm公亩单产/（t/100 m2）毫米公亩单产/（kg/mm100 m2）20181 47993913.38.9920191 60564513.58.4120201 4611 20013.39.1020211 3611 33413.29.7020221 59380016.210.17平均1 50098413.99.2739盐科学与化工第53卷第3期2024年3月据显示公司近5 a平均气象蒸发量1 500 mm、降水量984 mm、结晶单产 9.27 kg/mm100 m2，由此可知每 少利用 1 mm 蒸发量，结晶单产下降 0.009 3t/100 m2a。1.2降水排除率降水危害盐业生产：稀释卤水、溶化池盐、损害盐池板等，绝大部分降水被塑布隔离排出，但难以避免少部分降水进入结晶池。5 mm以下降水不盖布，5 mm以上降水因失误或其他原因未盖布。雨前迟盖布，池埝边、对拉浮板间隙流入，破膜流入，收布时布面上雨水卷入，淡水漫池等。结晶池内每进1 mm雨水，稀释结晶卤水，但未溶化池盐，此时需要近2 mm气象蒸发量才能恢复。如果降水不仅稀释结晶卤水，而且溶化盐，则需要更多蒸发量恢复。每进1 mm雨水（未溶化池盐），公司年结晶单产下降0.12.57=0.038 9 t/100 m2a。1.3结晶工艺“新、深、长”结晶工艺及操作，是提高结晶单产工艺保障。新卤在结晶过程中平均浓度低，卤水蒸发系数大，同样气象条件下从新卤中蒸发出同样的水分容易，结晶卤水质量好，产每吨盐需蒸发的水分少，故新卤比老卤产盐多。适当深卤结晶，多吸收、多利用太阳能，一定范围内，其他结晶条件相同，卤水越深、蒸发量越大，结晶单产越高。适当长期结晶，可使扒盐次数减少，延长了有效结晶时间2。以年蒸发量1 500 mm、降水量984 mm，蒸发量利用率、降水排除率都为90%时，考虑渗透、盖布、扒盐携带损耗卤水、堆存、集运损耗盐等，进行工艺理论测算，原料饱和矿卤自然蒸发结晶终止浓度分别为 26.68、27.15Be，结晶单产分别为 16.1、14.7 t/100 m2a，二者相差1.4 t/100 m2a。1.4卤水利用率当年原料矿卤供给能力低于结晶需求，蒸发量利用率、降水排除率、结晶卤水质量数量、灌池面积等一定时，卤水利用率与结晶单产成正向关系。塑池渗透、降水盖布或进排卤口门泄漏、人员操作失误等，造成结晶卤水损耗。无降水、无渗透、原料矿卤中氯化钠100%析出条件下，每产1 t盐需要原料矿卤约3.3 m，公司实际生产 1 t 盐需要原料矿卤约 4.3 m，卤水利用率为76.74%。2塑池管理措施2.1做好塑池雨季操作掌握雨前、雨后最佳收放时间，做到“三及时”，保证蒸发量利用率、降水排除率90%以上。（1）雨前及时盖布。平时做好塑布收放准备工作，绳子理顺，收放设备准备好；雷雨季节每当有预报或预兆要降雨时，日夜集中力量值班坐等，当降雨势头急或降水大小概率难以把握，但有降中雨以上风险时，先将塑池盖一半，另一半观察、等待。采用零毫米盖布，盖布1520 min完成。（2）雨中及时排淡。巡回检查。防止闸门、排淡口漏卤，保证排淡沟道畅通。防风。绳子拉紧浮板，与固定桩捆牢或两行浮板对拉；拉紧跑道小拉绳；结晶池四周间隙苫盖严密，防风布盖好跑道头、排淡口处等，使风无缝可入。减少受雨面积。中雨以上苫盖全封闭，对拉浮板间隙小于 0.30 m。公司各块结晶池长 100 m，宽 60 m，拥挤式收放，年次 5 mm 以上降水总量约900 mm，如每次降雨盖布，对拉浮板间隙多0.20 m，60 m池埝与跑道丝处间隙多0.10 m，每块结晶池增加受雨面积 0.20100+0.1120=32 m，每年多进雨水 320.9=28.8 m，每年因多进雨水结晶单产降低28.82.5660=0.187 5 t/100m2a。防漫池。雨量特大，采取强排淡、扎紧排淡口导袖、泥包堵口门、小木凳垫高浮板等紧急措施，防雨水漫池、淌化池盐。排淡。“乘风排除”塑布上淡水，不断检查淡波美度/Be初始25.2925.9826.68终止25.9826.6827.15至终止浓度母液剩余/（m3/t）4.012.041.29氯化钠析出累计析出率/%45.5462.6573.00析氯化钠/（t/m3）0.140 80.193 80.227 3累计水分蒸发m3/t2.542.572.57卤水蒸发率/%35.5349.4257.60至终止浓度卤水浓缩率/%58.0541.3031.24至终止浓度卤水比蒸发系数0.530 10.495 10.457 4表2原料饱和矿卤蒸发析盐结果参数Tab.2Parameters of salt precipitation from saturated brine evaporation40水浓度，分质收保，低于海水浓度的排出滩外；当各适宜储卤设备已储满，高于海水浓度的部分也排出滩外；雨住布上水干。经测算，全年盖布40次，每次盖布损耗塑池卤深0.003 5 m，公司每年次气象降水510 mm 盖布漏损池内卤，产生 7 Be卤水量7.8106m以上，回收7 Be等咸水，利用塑苫卤台、下马格、副廪基、洼子等，采取“穷制卤”方法，蒸发制得饱和卤约 1.25106m3，由此年多产原盐 12.54.3=2.9万t3。维修。清除边口布面下沉处积卤，并查找漏洞，酌情维修。非必要，人不在布面上走，如人必须要走到布面上，应赤脚或靴底绑软布，减轻人体对塑布损坏。（3）雨后及时收布。设法加快排除塑布上淡水；当天气有转晴趋势时，抢收塑布，并在1 h内完成；收布时，不准手抓脚挠；塑布每收一次，认真检查，及时修补塑布（含挡浪布）上破洞和沙眼。塑布收缩，常温不超过 0.30 m，冬季不超过0.45 m。塑布收缩每增加 0.20 m，每块结晶池少产盐（0.202100）10014=5.6 t，结晶单产降低5.660=0.093 3 t/100 m2a。2.2量卤灌池控制灌池面积。综合分析气象条件、原料矿卤供给能力、盐田滩存卤水量、生产实际结晶单产、原盐市场供需状况等，拟定年度原盐产量、结晶面积、结晶设备等既定条件下，决定产量的不是结晶池本身，而是结晶池的原料供应能力，贪多烂灌，造成生产损失。公司计划年产 60 万 t 盐，设结晶单产分别为14、15 t/100 m2a，则灌池面积分别为4 285 700 m2、4 000 000 m2，二者相差 285 700 m2；设塑池渗透系数0.000 1m/d，则年塑池单位面积渗透耗卤深0.000 1365=0.036 5 m，降水盖布耗卤深0.003 540=0.14 m，公司因多灌池年多损耗卤285 700（0.036 5+0.14）=50 426 m，少产盐50 4264.3=1.2万t。合理调节年度矿卤供需平衡。在现有井矿、输卤设施设备及原盐生产企业不同需求条件下，原料矿卤每月或每年供给量不同，受蒸发量、降水量等气象因素影响，公司每月或每年盐田结晶能力、矿卤需求差距大，淡季结晶面积显小，呈现供卤能力大于结晶需求的状况，矿卤结余，旺季结晶面积显大，呈现出供卤能力小于结晶需求的状况，矿卤欠缺，而结晶池长期结晶、连续生产，结晶周期内结晶面积不能随时增减。依据矿卤各月份盈亏情况，合理安排储卤设备，淡季适时适量储备卤水，旺季以储补欠，实现全年结晶卤水供需平衡。这样既保证原料矿卤序时纳取，又不过多窝存卤水；既能提高塑池利用率，又能确保结晶工艺条件不降低。2.3科学除硫饱和原料矿卤主要成分为氯化钠，次要成分为硫酸钠，另有含量极低的硫酸钙、硫酸镁，随着结晶过程结晶卤水浓度升高，硫酸钠含量逐渐上升，卤水黏度逐渐提高，比蒸发系数逐渐降低，结晶单产下降。结晶卤水浓缩到约27.2 Be/20，硫酸钠含量约60 g/L，继续蒸发或温度下降，有芒硝析出，继续蒸发或温度上升到32 以上，有硫酸钠析出，析盐质量大幅下降，此时将高于27.2 Be/20 结晶卤水排出结晶池，用氯化钙溶液清除部分硫酸钠（以下称“除硫”）后再结晶。表 2 数据显示，饱和原料矿卤蒸发浓缩到27.15 Be/20 时，氯化钠析出率73.00%，吨盐剩余老卤1.29 m3，此时用氯化钙溶液净化老卤，提高卤水比蒸发系数，同时循环利用老卤，提高卤水利用率。过多清除老卤中硫酸根，易使除硫卤水中钙离子含量增加，除硫卤水结晶质量差，甚至结晶单产降低。既要杜绝排老卤不及时、不除硫、迟除硫、少除硫，又要避免过勤、过多除硫。一般老卤硫酸根清除率为50%60%；除硫卤水再灌池质量要求为飘花、钙离子0.6 g/L、硫酸根18 g/L、澄清。2.4严格分晒分晒结晶可以使质量（浓度）不同卤水，在不同结晶池分别结晶，避免新老卤混合，减少蒸发抵抗，提高结晶单产。采用上卡下撤与定点相结合分段结晶：相邻两结晶单元，按是否循环使用除硫母液，分为原料矿卤结晶单元、混合矿卤结晶单元；各结晶单元内使饱和矿卤按不同浓度（主要为硫酸根含量），进行上卡下撤分段结晶；原料矿卤结晶单元只使用原料饱和卤灌池，结晶母液除硫后，输送到混合矿卤结晶单元再结晶，混合矿卤结晶单元循环使用母液，也使用原料饱和矿卤；控制老卤覆盖面，各结晶单元内一二级池分晒面积比例一般为6 4或7 3。吴卫平，等：加强塑池管理提高结晶单产（下转第45页）41周波，等：工业锅炉内部检验缺陷分析研究于烟气温度高，管端伸出管板表面部分过长，伸出部分直接与高温烟气接触，热负荷大，因结垢造成冷却条件差，长时间局部过热，材质劣化，将引起材料冲击韧性下降，容易发生管板脆性开裂，且造成泄漏。从烟管、水冷壁管、对流管束、炉胆变形缺陷产生的主要原因分析：（1）烟管变形的锅炉一般是水位控制不好的问题。烟管变形一般位于高温侧的上排，变形最严重的部位一般是在高温烟气的进口处，或有缺水现象，或水位控制装置失灵，造成锅炉反复多次缺水，烟管受高温烟气加热且得不到锅水的可靠冷却，管壁超温，产生过量的线膨胀，在两端管板的局限下，产生塑性变形。由司炉工操作不规范、使用单位管理制度不完善、管理不到位引起。王万义对一起事故的分析，也验证了类似的事故原因4。（2）由于水冷壁管、对流管束受高温辐射热，通常由于使用单位水处理水质不达标，造成水冷壁结有水垢或水循环故障，影响传热，使管壁温度升高，在高温条件下材质强度下降，引起水冷壁管、对流管束鼓包变形，甚至泄漏。缺水会导致管子弯曲变形。一是使用单位的锅炉操作人员和水处理操作管理人员操作不当，造成锅炉水质处理不合格和锅炉排污不科学、不到位，致使锅炉的烟管、锅筒及水冷壁管等主要受压元部件结大量水垢；二是没有做好科学的定期排污工作，加速了锅筒、烟管及水冷壁管等主要受压元部件上的水垢形成。锅炉严重缺水会使水循环破坏，管子得不到可靠冷却，金属过热，刚性降低，发生弯曲变形。从停止运行锅炉炉型分析，单锅筒纵置式锅炉、双锅筒纵置式锅炉、立式水管式锅炉占停止运行总数前列，在内部检验时对此炉型要认真对待。从停止运行锅炉水处理方式分析，目前锅炉水处理的主要方式是炉外水处理和锅内加药，炉外水处理在内检时要认真查看水处理设备，并且要根据水（介）分析报告进行综合研判。参考文献1钱公.锅炉定期检验规则 释义 M.天津：天津人民出版社，2015.2国家市场监督管理总局.锅炉安全技术规程：TSG 112020 S.北京：中国标准出版社，2020.3耿亚鸽.工业锅炉内部缺陷的分析 J.设备监理，2021，63（5）：58-64.4王万义.热水锅炉锅筒鼓包事故的原因分析和预防措施 J.海湖盐与化工，1999，28（1）：42.5李红春.循环流化床锅炉水冷壁磨损原因分析及防磨措施实施与应用 J.盐科学与化工，2023，52（6）：52-54.（编辑：丁捷）加卤注意事项：串联加卤；一次灌（加）一次排，不零加卤；加卤使用飘花卤，严禁加生卤。旺产高温季节结晶卤水深：灌池 0.250.30 m，结晶终止高于0.15 m，平均0.20 m以上。2.5整池防渗每年撤换一部分池板软烂、池埝坍塌严重的结晶池，新灌一部分修复、质量好结晶池，对撤换下结晶池的要求：池口认真加工，口门管闸配套；池埝宽、高、坡按工艺标准修复，夯填拍打，坚实平直，用优质砖或其他耐腐蚀材料护坡，并设置防渗布；修整泥池板严格遵守泡滩、除泥、晾池、压磙等操作要求，再灌池前达到硬、平、净。初灌池后在泥池板上制作厚度不低于0.07 m死碴盐池板4。2.6建立健全规章制度建立健全规章制度，并严格执行 结晶单元生产经营责任制、矿卤晒盐工艺技术操作规程、塑池管理百分考核法 等，将生产效益与员工个人利益相联系。塑池管理百分考核法 按月定量考核结晶单元，对塑池进行定人、定格、定标准管理，营造安全、文明作业环境。3结语受天气、原料矿卤供给、盐田设备及生产管理等综合影响，导致不同年份、不同结晶单元及生产实际与皿内试验间结晶单产差距大，因此加强塑池管理是提高结晶单产根本技术保证。参考文献1左秉坚，郭德恩.海盐工艺 M.北京：轻工业出版社，1989.2唐娜.海盐制盐工 M.北京：中国轻工业出版社，2007.3王绪前.原盐质量生产过程主要控制措施 J.盐业与化工，2016，45（12）：41-43.4王绪前.矿卤塑苫结晶咸水的利用 J.盐科学与化工.2019，48（1）：37-39.（编辑：郑丹妮）（上接第41页）45