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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月開工投料運行。在裝置運行初期，由于設計缺陷、施工安裝問題、操作經驗缺乏及操作不熟練等原因，導致制粒機頻繁死床，操作人員勞動強度大，產品產量及質量下降，尿素裝置陷入死床、清床、降低尿液貯槽液位的惡性循環，嚴重影響了裝置的平穩長周期高效運行。
1、主要設備結構原理
1.1 TEC噴射一流化床制粒機
  TEC噴射一流化床制粒機結構如圖1所示。
  TEC噴射一流化床制粒機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組成。每個噴射床有1只噴嘴，循環尿素顆粒在通過噴射床和流化床的同時粒度被增大，熔融尿素（質量分數96%的尿素水溶液）通過壓力噴嘴噴灑至噴射床上。
    噴射床內的強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也蒸發了其中的水分，在制粒機出口經過干燥的尿素顆粒含水質量分數<0. 25%。
1.2 TEC粉塵洗滌器
  TEC粉塵洗滌器結構如圖2所示。
  來自現場粉塵收集點和制粒機乏氣中的尿素粉塵在粉塵洗滌器填料床內與噴灑的尿素水溶液逆流接觸，然后經除沫器分離霧滴后由引風機抽出排放至大氣。排放廢氣中尿素粉塵質量濃度≤30mg／m3（標態），填料床壓降僅為0.44 kPa。
2、生產運行中出現的問題及原因分析
2.1制粒機頻繁死床
    截止至目前，制粒機最長連續運行天數為15 d，最短連續運行天數僅為9d，制粒機頻繁死床。誘發其頻繁死床的原因如下。
    (1)造粒系統噴射空氣加熱器、流化空氣第1加熱器、流化空氣第2加熱器及氨冷器（產品冷卻器）設計選型為翅片管式換熱器，管側走低壓飽和蒸汽，殼程走空氣。由于制造企業設計計算失誤，4臺換熱器內翅片管數量過多，空氣流通阻力大，導致經上述換熱器加熱或冷卻后進人制粒機的噴射風和流化風量不能與相應負荷匹配，造粒床內無法維持正常的噴射霧化狀態和流化狀態。
    (2)施工安裝質量及設計存在問題，導致噴射空氣風道和流化空氣風道破裂，噴射風機與噴射風道之間膨脹節損壞，出現嚴重漏風問題。
    (3)由于上述原因導致的風量不足，致使制粒機噴射空氣室底部及制粒機上部流化空氣風道進口至噴射風機之間約10 000 mm長風道底部出現約300 mm尿液積聚層，在一定程度上也影響了進入制粒機的風量。
    (4)破碎機跳車無補充晶種，造粒系統運行負荷下降，制粒機頂部負壓由-0.18 kPa上升至正壓，制粒機第1室流化風壓力迅速降低，制粒機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，產品皮帶稱重器顯示產量迅速下降直至無產品。由于沒有返料晶種，被迫停止造粒，制粒機內全部是超大顆粒，投用的噴頭周圍因尿液的堆積形成“蘑菇頭”，制粒機內粉塵量大，制粒機內壁尿液及粉塵粘結嚴重。尿素水含量超標，破碎機在對尿素顆粒進行破碎時，輥子就會被粘結，致使破碎后的顆粒中粉塵含量較高；輥子被粘結后，大而硬的尿素顆粒就會卡在輥子上，致使破碎機負荷超載而跳車。
    (5)前段工藝系統對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，以增強密封效果；對中壓分解器／低壓分解器液體分布管加聚四氟乙烯膠帶密封，增強了分布管與換熱管端連接的密封性；制粒機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。由于工藝系統設備、管道運行時間短，內部積存的雜物、運行過程中氣液流動夾帶的聚四氟乙烯膠帶細絲導致造粒噴嘴前端過濾網逐漸被堵塞，使尿液無法正常噴射人造粒床內。
    (6)前段工藝系統控制不穩定，進入制粒機的尿液量波動較大，導致造粒噴頭停投切換頻繁，且停運的造粒噴頭極有可能因吹掃不徹底而發生部分堵結。
    (7)前段工藝系統控制不穩定，進入制粒機的尿液濃度偏低，導致造粒噴頭“拉稀”，相關噴射區域因結塊而死床。
    (8)運行初期，制粒機床層頂部壓力控制在-0. 15～-0.20 kPa（表壓），與-0.20 kPa（表壓）的設計值相比，大多數情況下控制得偏高，影響制粒機床層正常的噴射霧化狀態和流化狀態，導致造粒工況惡化，加速形成死床。
    (9)非滿負荷造粒狀態下，造粒噴頭預留位置不當，導致預留待用噴頭的噴射風管口及尿液噴嘴被堵結。
    (10)在生產運行的不同時期，未能根據破碎機的實際工況對其輥間距及負荷作出及時調整，導致裝置內粉塵量過多，加速制粒機發生死床。
2.2斗式提升機頻繁跳車
    截止至目前，斗式提升機共計發生跳車15次。在一個當班運行期間，斗式提升機短時間內可連續出現2—3次跳車。斗式提升機頻繁跳車主要有以下幾方面的原因。
    (1)斗式提升機的上輥發生跑偏，在卸料時發生溢料，溢出的料堆積在斗式提升機底部。溢料量較少時不會產生大的影響，因為斗式提升機本身可對這部分溢料進行處理；當溢料量過多時，提料斗不能及時處理，會使斗式提升機的電流過大，時間長將會觸發斗式提升機料位（最大115 t/h）高聯鎖跳車。
    (2)每臺斗式提升機的最大負荷為115 t/h，正常生產時的負荷為85 t/h左右。根據DCS操作趨勢記錄，在斗式提升機跳車前，為斗式提升機輸送物料的制粒機出口皮帶秤負荷超過130 t/h，因此超負荷運轉是造成斗式提升機跳車的原因之一。
    (3)目前，制粒機出口顆粒溫度約95℃，有時接近99℃，而斗式提升機設計的操作溫度是90℃。長時間的超溫運行，致使提斗與皮帶的溫度接近95℃，使斗式提升機皮帶與輥子間的摩擦力變小，導致皮帶打滑而聯鎖跳車。
2.3破碎機輥子皮帶頻繁斷裂
    2010年8月前，破碎機輥子皮帶頻繁斷裂，運行周期為6d左右。破碎機輥子皮帶頻繁斷裂的原因如下。
    (1)電機皮帶輪與輥子皮帶輪不同軸，致使皮帶磨損嚴重；同時，皮帶在飛輪的溝槽內，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，在破碎機對尿素顆粒進行破碎時，輥子就會被粘結，致使破碎后的顆粒中粉塵含量較高。而且輥子被粘結后，大而硬的尿素顆粒卡在輥子上，致使破碎機跳車，進而影響到皮帶的張緊度，且該問題發生的頻率過高，使皮帶因疲勞而斷裂。
2.4振動篩軟連接漏料
    截止至目前，振動篩軟連接已更換5條，目前在役的3條仍有微量漏料。更換軟連接需進入篩子底部，操作空間小，只有待清床時進行更換。
    振動篩軟連接漏料的主要原因：從斗式提升機下料進入振動篩的尿素顆粒溫度在90℃以上，經篩分后顆粒溫度仍在約85℃，振動篩軟連接采用帆布制作，在高溫條件下，下料側極易發生破損。
2.5  添加劑給料泵不能滿足負荷要求
    經測定，目前產品顆粒中含甲醛質量分數大多在0.4%以下，低于國家標準（0.4%一0.6%）。其原因：由于單羥甲基尿素( MMU)系統沒有投用，對甲醛的添加管線重新進行配管，管線因此加長90 m，位差增大15 m，使甲醛添加量不能滿足工藝要求。
2.6制粒機出口皮帶秤皮帶跑偏
    由于原始安裝時制粒機出口皮帶秤皮帶沒有進行校正，皮帶秤皮帶跑偏報警一直未能消除，目前狀況是跑偏但不跑料。
2.7振動給料器熔斷器損壞、偏振電機線圈燒壞
    截止至目前，振動給料器電控箱熔斷器共損壞6次，偏振電機線圈燒壞4次。
    由于大顆粒尿素裝置的振動給料器全部采用電磁振動，通過調節電流來控制其振頻。但在操作時，調節幅度太大，使瞬間電流過大，導致熔斷器損壞和偏振電機線圈被燒壞。
3、解決方案
    (1)針對制粒機頻繁死床問題，設備制造企業，按照TEC大顆粒尿素工藝包要求指標重新設計、制造噴射空氣加熱器、流化空氣第1加熱器、流化空氣第2加熱器及產品冷卻器。目前，除產品冷卻器外，其他3臺換熱器已制造完成并安裝到位，運行效果可滿足工藝要求。
    (2)針對風道施工安裝質量以及設計存在的問題，利用停車檢修機會對風道存在的焊接缺陷進行補焊消缺，并對風道可能存在的破裂部位采用外部焊接加強筋板的方法進行加固。
    (3)針對制粒機噴射空氣室底部以及制粒機上部噴射空氣風道出現尿液積聚層問題，在噴射風流量和流化風流量與實際造粒負荷匹配的情況下，略提高進制粒機噴射室和流化床的空氣流量，并保持風機運行工況穩定。
    (4)針對破碎機跳車問題，在生產運行中及時監控破碎機晶種貯斗實際料位，根據實際產品顆粒粒度及返料比情況，及時調整破碎機輥間距及負荷，降低裝置內粉塵量，避免制粒機死床。
    (5)針對造粒噴嘴前端過濾網逐漸堵塞問題，利用停車機會清理相關罐槽內部累積雜物；在生產運行中，應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，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；適時清理制粒機進口尿液總管過濾器濾網；晶種存放和添加過程必須保持潔凈。
    (6)針對因工藝操作控制導致制粒機給料尿液流量波動大及尿液濃度不達標問題，加強各工藝崗位之間的協調配合，優化和穩定全系統工藝工況，定期化驗分析制粒機進口尿液濃度，及時調整工藝指標。
    (7)針對制粒機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）調整至-0.20一-0.25 kPa(表壓)，目前造粒工況正常。
    (8)摸索非滿負荷狀態下造粒噴頭投用和預留待用的優化方式。目前，造粒系統的運行負荷為95qo，制粒機運行初期投用噴頭14組（第4組至第17組），第1組至第3組預留待用；制粒機運行12d后，增加投用第3組。到目前為止，運行15組噴頭的造粒能力與設計值基本吻合。
    (9)針對斗式提升機頻繁跳車問題，定期打開斗式提升機卸料側入口開門，觀察有無溢料現象，如有溢料需及時處理；定期檢查破碎機動輥與皮帶接觸情況，檢查斗式提升機配重器，及時調節皮帶余度；加強對斗式提升機運行電流變化的監控，通過電流變化了解設備負荷實際情況，防止斗式提升機因負荷過大而跳車；穩定控制制粒機出口顆粒溫度，防止因長時間超溫導致皮帶打滑而聯鎖跳車。
    (10)針對破碎機電機皮帶輪與輥子皮帶輪不同軸致使皮帶磨損嚴重、皮帶在飛輪的溝槽內不易散熱而使皮帶頻繁斷裂的問題，對皮帶輪進行了調整，效果明顯。
    (11)針對振動給料器熔斷器損壞、偏振電機線圈燒壞問題，應根據給料器實際負荷緩慢調節對應電流，防止因調節幅度太大而使瞬間電流過大，導致熔斷器損壞和偏振電機線圈被燒壞。
4、今后需重點關注和解決的問題
    (1)根據制粒機噴頭床內布置形式、各組噴頭進口尿液壓力變化情況以及運行中床層高度的變化趨勢，進一步摸索負荷變化情況下造粒噴頭投用和預留待用的方式。
    (2)在日常運行中，注意觀察制粒機進口尿液給料壓力控制范圍與造粒工況變化的關系。
    (3)改造振動篩下料口，消除振動篩軟連接漏料問題。
    (4)盡快投用MMU系統并使之穩定運行，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荷要求的問題。
    (5)利用檢修機會校正制粒機出口皮帶秤，解決皮帶跑偏問題。