【正文】 氣燒石灰窯擬采用在消化引進(jìn)的套筒式氣燒窯基礎(chǔ)上進(jìn)行國產(chǎn)化的技術(shù)裝備，以電石爐氣為燃料燒制石灰。 通過采用成球技術(shù)，石灰粉未可利用。 石灰窯 年產(chǎn)電石 60 萬噸 /年，日產(chǎn)約 1820 噸。 電極直徑： φ1250mm 3 根 爐殼直徑： φ9040mm 爐膛直徑： φ8020mm 爐殼高度： h=4460mm 爐殼深度： h=2700mm 出爐口數(shù)： 3 個(gè) 三 個(gè) 單 相 變 壓 器 ， 單 臺(tái) 變 壓 器 容 量 8500KVA ， 總 容 量25500KVA。電石裝置有條件利用爐氣鍋爐副產(chǎn)蒸汽，既達(dá)到爐氣凈 420 化、環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，又進(jìn)一步提高了企業(yè)效益。依據(jù)國家發(fā)改委關(guān)于電石行業(yè)市場準(zhǔn)入條件的精神建設(shè)大型密閉式電石爐是唯一選擇。為了達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的要求，新建經(jīng)濟(jì)規(guī)模的電石裝置要求單臺(tái)電石爐容量 ≥25000kVA（能力 萬噸 /年）。 根據(jù)國家發(fā)改委頒布的電石行業(yè)市場準(zhǔn)入條件的精神和要求：電石是我國化學(xué)工業(yè)的一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，同時(shí)又是一個(gè)大量消耗資源和能源、處理不當(dāng)會(huì)造成嚴(yán)重環(huán)境污染的行 業(yè)，但是電石作為生產(chǎn)PVC 和生產(chǎn)氯丁橡膠的重要原料，在目前我國經(jīng)濟(jì)條件下還不能完全被替代，因此電石行業(yè)還存在繼續(xù)發(fā)展的空間。 原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量 炭材干燥原材料、動(dòng)力消耗 烘干 焦炭 消耗定額 (以每噸含水 1%干焦計(jì) ) 序 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單 位 消 耗 定 額 消 耗 量 備 注 每小時(shí) 每 年 1 濕焦炭 含水 ≤8% t 387400 2 動(dòng)力電 KWh 8 3124800 3 石灰窯尾氣 CO2 40% 溫度 200℃ Nm3 2556 127800 109 418 石灰生產(chǎn)原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量 以每噸石灰計(jì) 序 號(hào) 名 稱 規(guī) 格 單 位 消 耗 定 額 消 耗 量 備 注 每小時(shí) 每 年 1 石灰石 CaCO3≥96% t 944800 2 電石爐氣 熱值 11715KJ/Nm3 Nm3 400 27424 108 3 動(dòng)力電 KWh 23 107 4 壓縮空氣 壓力 ~ Nm3 271500 電石生產(chǎn)原材料、動(dòng)力消耗定額及消耗量 (以每噸 300l/kg 標(biāo)準(zhǔn)電石計(jì) ) 序號(hào) 名 稱 及 規(guī) 格 單位 消耗 定額 消 耗 量 備 注 每小時(shí) 每 年 一 原材料消耗 1 石灰 CaO 92wt% t 2 焦 炭 84wt% t 387400 3 電極糊 密閉糊 t 15000 4 鐵 皮 δ=2mm t 1500 二 動(dòng)力消耗 5 電爐電 kWh 3250 246212 109 6 動(dòng)力電 380V/220V kWh 85 6439 107 7 循環(huán)水 △ t=10℃ t 8000 107 8 氮?dú)? Nm3 45 3409 107 9 儀表空氣 Nm3 50 3788 3107 10 工藝空氣 Nm3 3 227 106 三 副產(chǎn)電石爐氣 Nm3 400 30303 108 419 主要設(shè)備的選擇 電 石 爐 電石生產(chǎn) 的主要設(shè)備是電石爐。凈化爐氣一部分返回，對過濾器反吹清灰。 正常生產(chǎn)時(shí)，爐氣由抽出管中抽出，進(jìn)入爐氣冷卻器。 爐氣干法凈化和爐塵焚燒 (1)高溫除塵的工藝說明 爐氣由電石爐爐蓋抽出，溫度在 400~800℃ 左右。由橋式起重機(jī)將電石鍋用吊具從小車上吊出，放置在 “熱鍋預(yù)冷區(qū) ”。 冶煉好 的電石，每隔一小時(shí)左右從爐口出爐一次 ,熔融電石流入牽引小車上的電石鍋內(nèi) ,由卷揚(yáng)機(jī) 將小車?yán)嚼淦茝S房進(jìn)行冷卻破碎。 (3)電極糊加料 裝在電極糊盛斗內(nèi)的破碎好的電極糊 (100mm 以下 )，經(jīng)單軌吊從地面提升到各電極筒頂部倒入電極筒內(nèi)。 (2)電爐進(jìn)料 合格粒度的石灰、 焦炭 由倉口分別經(jīng)配料站塊料倉下的振動(dòng)給料機(jī)又經(jīng)稱重斗，按合適的重量配比后通過電石爐的環(huán)形加料機(jī)進(jìn)入爐料貯斗。收集的 416 炭材粉經(jīng)壓球處理與炭材一同進(jìn)入配料站。經(jīng)過烘干的物料由膠帶輸送機(jī)送進(jìn)配料站的炭材倉中，供電石爐用。 炭材干燥 合格粒度 (≤25mm)的炭材，分別自 焦炭 料倉經(jīng)膠帶輸送機(jī)把 焦炭 送到立式烘干爐內(nèi)，同時(shí)石灰窯尾氣向爐內(nèi)送熱風(fēng)，使熱風(fēng)與物料充分接觸，把物料中水份帶走。再經(jīng)膠帶輸送機(jī)送到配料站的石灰貯倉中，供電石生產(chǎn)用。在 800~1000℃ 將石灰石煅燒。 石灰生產(chǎn) (1)氣燒石灰窯 石灰石 (粒度 20~60mm)由石灰石貯倉經(jīng)電磁振動(dòng)給料機(jī)，膠帶輸送機(jī)、計(jì)量 裝料裝置、提升裝置、加料裝置送入氣燒石灰窯。由 裝載機(jī)從焦炭料棚 送來，用膠帶運(yùn)輸機(jī)經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)至炭材干燥工段的 焦炭 料倉中。石灰石上料時(shí)，用裝載機(jī)把石灰石從料棚運(yùn)至受料坑，再用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)至石灰生產(chǎn)工段的石灰石料倉中。存量按三天設(shè)計(jì)。 干燥器的熱風(fēng) 來自 石灰氣燒窯尾氣。立式烘干機(jī)還具有如下的優(yōu)勢： （ 1）由于立式烘干機(jī)無任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用低。為減少碳素材料損耗，尤其是焦炭 在烘干過程的破損問題，在本方案中采用立式烘干機(jī)技術(shù)，相比傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)而言，此種烘 干機(jī)可節(jié)省投資 30%，節(jié)電20%，最明顯的優(yōu)勢是降低烘干過程中 7％的物料損耗， 12 臺(tái)電石爐每年可節(jié)約原料損耗直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá) 1960 萬元。兩種各有利弊，比較情況見下表。 炭材干燥方案的選擇 炭材干燥形式的選擇 炭材干燥常用的有兩種形式，立式干燥器和臥式干燥器。干法凈化系統(tǒng)收集爐氣中的粉塵經(jīng)螺旋輸送機(jī)送至成球機(jī)，使粉塵得以消化利用。 為此本項(xiàng)目爐氣凈化技術(shù)選用國內(nèi)成熟的干法爐 氣凈化技術(shù)。 該技術(shù)已被國家科委列入 “國家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃 ”(編號(hào)為15126)，被國家環(huán)保局列入 “國家環(huán)境保護(hù)最佳實(shí)用技術(shù) ”(編號(hào)為92AW010)該項(xiàng)成果已申報(bào)國家專利專利號(hào)為： 。它可以通 413 過常規(guī)的旋風(fēng)、布袋除塵器使之達(dá)到除塵效果。對于爐氣粉塵除塵環(huán)節(jié)，由于爐氣在鍋爐內(nèi)燃燒。本技術(shù)是總結(jié)了國內(nèi)和當(dāng)時(shí)引進(jìn)的?？瞎靖煞▋艋夹g(shù)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)針對小型密閉爐的實(shí)際情況取得了成功。 ⑤ 國內(nèi)直接燃燒法爐氣利用技術(shù)簡介 直接 燃燒法是杭州電化集團(tuán)公司開發(fā)成功的電石爐氣利用技術(shù)。這種方法由于過程設(shè)備易堵，操作管理困難。從運(yùn)行情況來看電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便。由哈爾濱 機(jī)械廠合作作造干法凈化成套設(shè)備。這一技術(shù)上的進(jìn)展使?jié)穹▋艋o應(yīng)用于小型 412 化工企業(yè)提供了可能性?；蜻M(jìn)一步以過濾機(jī)過濾成濾餅運(yùn)往水泥廠，燒成水泥，得以根治。凈污水循環(huán)使用。泰森洗氣機(jī)近年來改進(jìn)為多層齒棒 的轉(zhuǎn)子和定子組成，泰森公司有專利系列產(chǎn)品。 ② 德國泰森濕法過濾技術(shù)簡介 電石爐氣經(jīng)過順流塔、逆流塔，再經(jīng)灰塵捕集器、水封粗洗，使粉塵、集油大部分除掉，然后由泰森洗氣機(jī)進(jìn)一步精洗。若清洗中操作小心，使清洗、安裝中不碰壞陶瓷管，那么壽命可達(dá) 5~10 年。一般每年清理一次，一天則可清完。焚燒是靠粉塵 本身的熱量在空氣中自燃達(dá)到完全燃燒成灰的目的。粉塵由焚燒室的一端均勻落下，經(jīng)過一個(gè)往復(fù)移動(dòng)的刮板由入料端慢慢刮到尾部，大約 30~60 秒刮一次。 該廠干法凈化后的粉塵，用螺旋推進(jìn)器收集到陶瓷過濾器的一端，然后用氣流輸送集中粉塵焚燒裝置。一 部分為焦炭干燥用，大部分送往 SKW 化工廠作燃料。溫度由 250℃ 降以 25℃ 以下。凈化后氣體經(jīng)過除焦油器再經(jīng)耐熱鋼制熱交換器 (附伙油器的底部是可以加熱的 )。但瞬時(shí)可達(dá) 800~1000℃ 。爐氣經(jīng)帶有翅片的外引出管到陶瓷過濾器。且他們生產(chǎn)過爐氣處 理量 600Nm3/h 的過濾器。 SKW 公司具有這種陶瓷過濾器干法凈化技術(shù)的專利。其中 DemaG 公司推薦的干法凈化技術(shù)主要技術(shù)指標(biāo)比較先進(jìn)。 主要技術(shù)數(shù)據(jù)： 電爐設(shè)計(jì)能力： 50000 噸 /年電石 電極直徑： φ1250mm 3 根 爐殼直徑： φ9040mm 爐膛直徑： φ8020mm 爐殼高度： h=4460mm 爐殼深度： h=2700mm 出爐口數(shù)： 3 個(gè) 單 臺(tái)單 項(xiàng) 變 壓 器容 量 8500KVA 三 臺(tái) 單項(xiàng) 變 壓 器 總?cè)?量25500KVA 爐氣的凈化技術(shù) (1)電石爐氣凈化及利用技術(shù)概況 (a)電石爐爐氣的特點(diǎn) 爐氣量波動(dòng)不平穩(wěn)；溫度波動(dòng)不平穩(wěn)，經(jīng)常 500~800℃ 之間， 410 瞬時(shí)達(dá) 1000℃ 乃至更高；爐氣內(nèi)含有微量焦油，它在 225℃ 呈氣態(tài)， 220℃ 凝析出來，足以使布袋粘結(jié)堵塞；爐氣中含塵量大，在50~150g/Nm3 之間，爐塵具有輕、細(xì)、粘不易撲集的特點(diǎn)。 高溫區(qū)高溫絕緣材料，組合式把持器的蝶形彈簧，改選為國內(nèi)成熟的較好材料。 壓放系統(tǒng)選用微機(jī)控制的程序壓放形式，更加可靠。 49 爐蓋觀察孔改為通水結(jié)構(gòu)，防止?fàn)t蓋變形，增強(qiáng)爐蓋密封性能。 出爐煙罩加大加深，使之更有效的匯集出爐時(shí)的煙氣，改善爐前操作環(huán)境。杜絕了溶解氧對設(shè)備腐蝕問題，杜絕了補(bǔ)充水中的硬垢、大氣中的污垢對設(shè)備的損壞，延長設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備開動(dòng)率。綜合利用了原料粉料，降低生產(chǎn)成本，減少粉料污染。 48 改型埃肯電石爐的要點(diǎn)： 本電石爐型為改進(jìn)的新型節(jié)能密閉電石爐，對原引進(jìn)密閉電石爐技術(shù)進(jìn)行了電氣參數(shù)和幾何參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，增加電石產(chǎn)量同時(shí)，電能消耗比原設(shè)計(jì)密閉電石爐明顯降低； 節(jié)能型變壓器、短網(wǎng)設(shè)計(jì)及布置并改進(jìn)二次饋電系統(tǒng)，減少二次電路損耗，解決了原設(shè)計(jì)三相電極匹配不平衡的問題； 實(shí)現(xiàn)低壓無功補(bǔ)償，增加產(chǎn)量 10%，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能； 改進(jìn)電石爐設(shè)計(jì)，原材料的適應(yīng)性增強(qiáng)； 全程計(jì)算機(jī)控 制及仿真優(yōu)化技術(shù)，自動(dòng)化水平高。 如上所述，通過十多年的改進(jìn)和實(shí)踐證明，國產(chǎn)化改進(jìn)型?？想娛癄t 具有運(yùn)行穩(wěn)定，電耗低，產(chǎn)量大，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，供電可靠，利于電極焙燒，操作運(yùn)行平穩(wěn)、可靠等優(yōu)點(diǎn)。出爐時(shí)的煙氣由布袋除塵器凈化后排入大氣，煙塵收集尾氣達(dá)標(biāo)排空，粉塵收集處理。 出爐煙氣收集凈化裝置。燒穿器懸掛在架空軌道上，在出爐平臺(tái)上手動(dòng)操作。備用系統(tǒng)可隨時(shí)代替另一個(gè)系統(tǒng)。 煙罩和煙道 由煙罩和煙道組成，收集爐蓋可能逸出的煙氣，由煙道排出室外。 水冷系統(tǒng) 采用開式循環(huán)水冷，使用加藥水防止結(jié)垢，開式循環(huán)，除了儀表監(jiān)測外還可以人工監(jiān)視。 由于采用了三臺(tái)單相變壓器，大電流母線較短。 大電流母線 大電流母線由水冷銅母線管和水冷軟電纜組成。 電極壓放裝置和把持器組成了組成把掛器，與老式的銅式把持器相比，最大的優(yōu)點(diǎn)是組合把持器有互換性，壓放裝置和接觸元件可用在電極直徑不同的電爐上，另外，設(shè)備輕，組合把持器的重量約為銅瓦式把持器重量的一半；接觸元件與電極筋片之間是平面接觸，比銅瓦與電級之間的曲面接觸好，接觸電阻?。唤佑|元件比銅瓦壽 命長。接觸元件用紫銅制造，將銅母線管的電流送到電極筋片上。 把持器主要由底環(huán)、接觸元件、保護(hù)套、電極筒、銅母線管組成。 電極壓放裝置主要由液壓壓放裝置和輔助夾持器組成。缸體與平臺(tái)、活塞桿與電極吊掛框架之間有球形接頭連接，避免別勁。底座座機(jī)在中間有風(fēng)道的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，冷風(fēng)經(jīng)中間風(fēng)道送入，沿底座徑向縫、爐殼以保護(hù)爐襯。 爐 體 爐體由爐殼、底座、保護(hù)罩、出爐口、爐底觸點(diǎn)裝置、爐底熱電偶等組成。檢查孔、探測孔亦采用良好密封。 爐 蓋 爐蓋中心用防磁鋼，其它部分采取割磁措施。相間料管位于磁場較強(qiáng)部位用防磁鋼制造，減少鐵損。每根料管上、下均設(shè)一道手動(dòng)針形閥門，供檢修時(shí)切斷料流。 加料裝置 由 12 個(gè)爐頂料倉和 13 根料管組成，每個(gè)料倉上均設(shè)上、下料位計(jì)，上料料位計(jì)用于求料，下料料位計(jì)用于 報(bào)警，料位不能低于下料位，以防煤氣溢出。 埃肯電石爐的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 環(huán)形加料機(jī) 它的作用是把料膠帶輸送機(jī)送來的爐料分送到每個(gè)爐頂料倉。 93 年 7 月之后，在巨化電石廠電石爐開車中，一直連續(xù)運(yùn)行至今。在凈化調(diào)試中，氣燒窯經(jīng)過先后三次開車運(yùn)行實(shí)踐。 青海電化廠、巨州化工廠各采用國產(chǎn)化 45000 噸 /年電石及凈化技術(shù) 1 臺(tái) (套 )，并采用 1 臺(tái)氣燒石灰窯。 在引進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，化工部和機(jī)械部組織了電石爐和凈化的國產(chǎn)化。分別向建設(shè)單 位提供成套設(shè)備。引進(jìn)的方法是引進(jìn)工藝技術(shù)和制造技術(shù)。 電爐生產(chǎn)技術(shù)主要參數(shù)比較表 DEC EIken Demag 備 注 產(chǎn)量：噸 /年 45000 45000 45000 質(zhì)量：立升 /公斤 300 300 300 電耗：度 /噸 3440~3430 3250 3250 電極糊耗：公斤 /噸 18 20 10~20