【正文】 eig1000 一套 (春中帶有電極控制器以調(diào)節(jié)電極 ) 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 44 (3)引進(jìn)?？瞎炯夹g(shù)國(guó)內(nèi)建設(shè)的狀況 1986 年 12 月 20 日，化工部出資，中國(guó)機(jī)械進(jìn)出口公司與挪威Elkem 公司簽訂的 6 套 電石爐以及氣體凈化合作制造合同1987 年 5 月生效。 6 臺(tái) (套 )是：太原電石廠 1 臺(tái) (套 )，甘肅電石廠 2臺(tái) (套 )，西安是石廠 2 臺(tái) (套 )，包頭化工二廠 1 臺(tái) (套 )。引進(jìn)的方法是引進(jìn)工藝技術(shù) 和制造技術(shù)。由原大連重型機(jī)器廠合作制造電石爐，由哈爾濱機(jī)械廠合作制造干法凈化成套裝置。分別向建設(shè)單位提供成套設(shè)備。與此同時(shí)下花園電石廠直接與挪威?？瞎竞炗喠艘M(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵零部件的合同。 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(guó)產(chǎn)化。化工部組織了氣燒窯國(guó)產(chǎn)化。 青海電化廠、巨州化工廠各采用國(guó)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。 90 年末下花園電石廠試車(chē)，電石爐運(yùn)行比較順利，但凈化系統(tǒng)先后出現(xiàn)爐氣上升管 (水冷夾套 )、蝶閥燒壞、空氣冷卻器超溫、燒損布袋等現(xiàn)象。在凈化 調(diào)試中，氣燒窯經(jīng)過(guò)先后三次開(kāi)車(chē)運(yùn)行實(shí)踐。從下花園電石廠看，電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便，產(chǎn)量可達(dá) 45000 噸 /年，氣燒窯運(yùn)行可靠。 93 年 7 月之后，在巨化電石廠電石爐開(kāi)車(chē)中，一直連續(xù)運(yùn)行至今。運(yùn)行實(shí)距亦證明：電石爐性能良好產(chǎn)量可達(dá) 45000~50000 噸 /年。 ?？想娛癄t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(lái)的爐料分送到每個(gè)爐頂料倉(cāng)。它是當(dāng)前電石爐上最好的給料裝置，連續(xù)給料，給料能力大，能使包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 45 上料系統(tǒng)自動(dòng)化；比皮帶機(jī)給料簡(jiǎn)單，設(shè)備少、易管理；比多斗環(huán)形給料機(jī)可靠， 檢修工作量少。 加料裝置 由 12 個(gè)爐頂料倉(cāng)和 13 根料管組成，每個(gè)料倉(cāng)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。料倉(cāng)中心設(shè)一料斗，能把電石爐需要的校正料較早地通過(guò)料管送到位。每根料管上、下均設(shè)一道手動(dòng)針形閥門(mén)，供檢修時(shí)切斷料流。 13 根料管包括 7 根相間料管、 6 根邊緣料管，把爐料加到電爐中心和電極周?chē)?，滿(mǎn)足冶煉要求。相間料管位于磁場(chǎng)較強(qiáng)部位用防磁鋼制造，減少鐵損。料咀為水冷料咀。 爐 蓋 爐蓋中心用防磁鋼，其它部分采取割磁措施。爐蓋與爐殼、料管、電極之間均采用耐用的高溫絕緣密封材料。 檢查孔、探測(cè)孔亦采用良好密封。爐蓋呈全水冷屬結(jié)構(gòu)，正對(duì)高溫料面的中心蓋板內(nèi)表面噴涂耐火材料，爐蓋上設(shè)置了防爆孔和取壓點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)等。 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。爐殼為上部水冷的鋼板整體焊接結(jié)構(gòu)；三個(gè)出爐口沿圓周均布。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。 組合電極柱 電極升降采用液壓吊缸。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。設(shè)電級(jí)輔助吊掛裝置，供檢修吊包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 46 缸時(shí)吊持電極用。 電極壓放裝置主 要由液壓壓放裝置和輔助夾持器組成。壓放裝置用于支承電纜和壓放電極；輔助夾持器用于安裝和檢修液壓裝置時(shí)支承電極。 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。底環(huán)為銅質(zhì)，用于避免電爐高溫對(duì)接觸元件的作用。接觸元件用紫銅制造，將銅母線管的電流送到電極筋片上。保護(hù)套用防磁鋼制造，保護(hù)接觸元件不受電爐高溫作用。 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(jí)之間的曲面接觸好，接觸電阻小；接觸元件比銅瓦壽命長(zhǎng)。因此組合電極柱這項(xiàng)新技術(shù)被大量采用。 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。用于把變壓器的電流送到接觸元件上，再送到電級(jí)上。 由于采用了三臺(tái)單相變壓器，大電流母線較短。由于采用了特殊的變壓器，大電流母線上取消了補(bǔ)償段。 水冷系統(tǒng) 采用開(kāi)式循環(huán)水冷，使用加藥水防止結(jié)垢，開(kāi)式循環(huán)，除了儀表監(jiān)測(cè)外還可以人工監(jiān)視。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 47 在每個(gè)水路上裝有流量開(kāi)關(guān)、溫度開(kāi)關(guān)，并與主控室連接，以便保護(hù)設(shè)備。 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。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 由液壓站和壓放裝置盤(pán)組成，液壓站內(nèi)設(shè)有 4 個(gè)供油系統(tǒng)，即每根電極升降油缸為一個(gè)系統(tǒng)，三根電極的壓放為一個(gè)系統(tǒng)，濾油冷卻一個(gè)系統(tǒng)，備用一個(gè)系統(tǒng)。備用系統(tǒng)可隨時(shí)代替另一個(gè)系統(tǒng)。 出爐設(shè)備 燒穿器 包括燒穿器、燒穿母線。燒穿器懸掛在架空軌道上，在出爐平臺(tái)上手動(dòng)操作。電流來(lái)自一臺(tái)燒穿變壓器的二次側(cè)出線端。 出爐煙氣收集凈化裝置。 由排煙罩、布袋除塵器和離心通風(fēng)機(jī)組成。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。 (4)本工程選用的改型?？?Ш型電石爐。 如上所述，通過(guò)十多年的改進(jìn)和實(shí)踐證明，國(guó)產(chǎn)化改進(jìn)型埃肯電石爐具有運(yùn)行穩(wěn)定，電耗低，產(chǎn)量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)。它代表了目前國(guó)際先進(jìn)水平。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 48 改型?？想娛癄t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(duì)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(wèn)題； 實(shí) 現(xiàn)低壓無(wú)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。實(shí)現(xiàn)上料、配料、加料，電極升降及壓放，功率調(diào)節(jié)，爐壓控制，變壓器及料位系統(tǒng)的監(jiān)控報(bào)警，循環(huán)冷卻水，煙氣凈化等工藝自動(dòng)化運(yùn)行；電極長(zhǎng)度自動(dòng)測(cè)量；電石爐運(yùn)行參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化控制的專(zhuān)家系統(tǒng) 采用新型中空電極粉料利用技術(shù)或粉料壓球技術(shù)。綜合利用了原料粉料，降低生產(chǎn)成本，減少粉料污染。 節(jié)能型不結(jié)垢閉式循環(huán)冷卻水技術(shù)。杜絕了溶解氧對(duì)設(shè)備腐蝕問(wèn)題，杜絕了補(bǔ)充水中的硬垢、大氣中的污垢對(duì)設(shè)備的損壞， 延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備開(kāi)動(dòng)率。 爐燒穿器的修改，借鑒了國(guó)內(nèi)成熟的和西德 DemaG 公司的燒穿器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使之行進(jìn)、操作靈活。 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。 空心電級(jí)在輸送管道，彎管部位做相應(yīng)改進(jìn)和增加耐磨性，對(duì)下料軟管改進(jìn)，使送料暢通。 包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 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。 環(huán)形加料驅(qū)動(dòng)裝置的離合器取消，改為電機(jī)直聯(lián)。 壓放系統(tǒng)選用微機(jī)控制的程序壓放形式，更加可靠。 電氣、儀表選型達(dá)到目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 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(guó)內(nèi)成熟的較好材料。 (5)改型?？想娛癄t的主要性能參數(shù) 爐型：密閉式、園柱形、固定埋弧爐。 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，包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 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(lái)，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)。 (b)爐氣凈化利用的工藝方法 ① 德國(guó)干法凈化工藝簡(jiǎn)述 在 1985 年我國(guó)與西德德馬克公司 DemaG 技術(shù)交流多次，亦先后由西安、太原、甘肅等廠組團(tuán)考察。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)。 DemaG 公司的干法凈化技術(shù)在西德 SKW 哈特 Hart 電石廠的72020KVA 密閉爐中進(jìn)行。 SKW 公司具有這種陶瓷過(guò)濾器干法凈化技術(shù)的專(zhuān)利。而且該公司生產(chǎn) 過(guò) 濾器的素?zé)沾晒?。且他們生產(chǎn)過(guò)爐氣處理量 600Nm3/h 的過(guò)濾器。以該廠為例，陶瓷過(guò)濾器大致尺寸為長(zhǎng) 10m，寬 4m，高 6m 左右，其中 10 組過(guò)濾器， 9 組在過(guò)濾， 1組返吹，返吹一組需 20 秒，即 3 分鐘內(nèi)就輪流返吹一次。爐氣經(jīng)帶有翅片的外引出管到陶瓷過(guò)濾器。一般陶瓷過(guò)濾器的工作溫度為500℃ 。但瞬時(shí)可達(dá) 800~1000℃ 。經(jīng)過(guò)陶瓷過(guò)濾器后，氣體含塵由150g/Nm3 降至 5~10 g/Nm3。凈化后氣體經(jīng)過(guò)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 )。管外為冷卻水，管 內(nèi) 為氣和油。溫度由 250℃ 降以 25℃ 以下。經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送生產(chǎn)使用。一部分為焦炭干燥用，大部分送往 SKW 化工廠作燃料。陶瓷過(guò)濾器 的 返 吹 氣 體 CO2 ， 返 吹 壓 力 為 1000~1500mmH2O ，風(fēng)機(jī)2020mmH2O，運(yùn)行中嚴(yán)格控制 O2 含量，當(dāng) O2 含量在 ~1%時(shí)，自動(dòng)發(fā)生警報(bào)，而 O2 含量達(dá)到 %時(shí)過(guò)濾的氣體會(huì)切換到煙囪放包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 411 空。 該廠干法凈化后的粉塵，用螺旋推進(jìn)器收集到陶瓷過(guò)濾器的一端，然后用氣流輸送集中粉塵焚燒裝置。粉塵焚燒裝置是沸騰床式。粉塵由焚燒室的一端均勻落下，經(jīng)過(guò)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。而由焚燒室底部往床上鼓入空氣。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。 陶瓷過(guò)濾器的壽命很長(zhǎng)。一般每年清理一次，一天則可清完。三年左右整個(gè)陶瓷管全部清洗要幾周時(shí)間。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。所以具有維修方便，除塵效率高，占地小的優(yōu)點(diǎn)。 ② 德國(guó)泰森濕法過(guò)濾技術(shù)簡(jiǎn)介 電石爐氣經(jīng)過(guò)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。粗洗時(shí)可使?fàn)t塵含量由 120~150mg/Nm3( 標(biāo) ) ，精洗后爐塵降到20mg/Nm3(標(biāo) )。泰森洗氣機(jī)近年來(lái)改進(jìn)為多層齒棒的轉(zhuǎn)子和定子組成，泰森公司有專(zhuān)利系列產(chǎn)品。 濕法凈化帶來(lái)的污水含氰二次污染，泰森技術(shù)是先加石灰乳再加氯氣使污水在 PH=10~11 狀態(tài)上發(fā) 生 消氰板反應(yīng)，加石灰乳加氯后的污水經(jīng)沉降池沉淀。凈污水循環(huán)使用。而含氰根污泥可每年清池運(yùn)往山溝?；蜻M(jìn)一步以過(guò)濾機(jī)過(guò)濾成濾餅運(yùn)往水泥廠，燒成水泥，得以根治。凈污水循環(huán)使用和污泥過(guò)濾以及新一代的泰森洗氣機(jī)是濕法凈化的進(jìn)展。這一技術(shù)上的進(jìn)展使?jié)穹▋艋o應(yīng)用于小型包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 412 化工企業(yè)提供了可能性。 ③ ?？瞎靖煞?(布袋式 )凈化工藝簡(jiǎn)介 該工藝經(jīng)技術(shù)引進(jìn)，并引進(jìn)成套設(shè)備制造技術(shù)已國(guó)產(chǎn)化。由哈爾濱機(jī)械廠合作作造干法凈化成套設(shè)備。目前，青海電化廠、巨洲化工廠均采用國(guó)產(chǎn)化 45000 噸 /年電石爐及爐氣凈化技術(shù)，并 用 做 氣燒石灰窯 的燃料 。從運(yùn)行情況來(lái)看電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便。 ④ 國(guó)內(nèi)濕法凈化技術(shù)簡(jiǎn)介 國(guó)內(nèi)吉林電石廠、貴州有機(jī)廠采用濕法凈化技術(shù)，工藝與前述德國(guó)泰森濕法工藝相似，但由于國(guó)內(nèi)洗氣機(jī)尚屬單層、雙層齒棒結(jié)構(gòu)，洗氣效率低，產(chǎn)生大量含 CN 污水。這種方法由于過(guò)程設(shè)備易堵，操作管理困難。另外污水量大，僅適 用于大型企業(yè)，將污水集中污水廠處理，污泥排至水泥廠做原料。 ⑤ 國(guó)內(nèi)直接燃燒法爐氣利用技術(shù)簡(jiǎn)介 直接燃燒法是杭州電化集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)成功的電石爐氣利用技術(shù)。在該廠 7000kVA 密閉爐運(yùn)行已近 10 多年之久。本技術(shù)是總結(jié)了國(guó)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(duì)小型密閉爐的實(shí)際情況取得了成功。本技術(shù)針對(duì)電石爐氣的具體特點(diǎn)，認(rèn)為爐氣先凈化后利用難度大，而直接送入燃?xì)忮仩t為燃料，即利用了爐氣潛熱又利用了爐氣的顯熱，產(chǎn)生蒸汽加以利用。對(duì)于爐氣粉塵除塵環(huán)節(jié)，由于爐氣在鍋爐內(nèi)燃燒。溫度高達(dá) 1500℃ ，其粉塵經(jīng)過(guò)煅燒后 改變?yōu)榇?、重的不粘微粒，不再含焦油和氰根。它可以通包頭海平面高分子工業(yè)有限公司電石項(xiàng)目 413 過(guò)常規(guī)的旋風(fēng)、布袋除塵器使之達(dá)到除塵效果。根據(jù)杭州電化廠的經(jīng)驗(yàn)每臺(tái) 45000 噸 /年電石爐采用燃?xì)忮仩t可產(chǎn)生 的蒸汽 10噸 /時(shí)。 該技術(shù)已被國(guó)家科委列入 “國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃 ”(編號(hào)為15126)，被國(guó)家環(huán)保局列入 “國(guó)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(guó)家專(zhuān)利專(zhuān)利號(hào)為： 。 (