第三代密闭电石炉Word下载.docx

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主要技术简介如下：

一、全程计算机控制技术：

　　为了使电石炉处于最佳运行状态，除出炉系统需人工操作外，其他所有系统都由计算机控制，如：

配料、上料、加料、电极压放、功率调节、炉压控制、变压器及料位系统的监控报警、冷却水、烟气净化控制报警。

该系统提高了电石炉工作负荷和作业率，避免操作失误时炉况波动和设备事故。

在该系统成功运行多年的基础上，我们又独创性地开发了电极工作长度自动测量控制系统，电石炉计算机仿真自动控制系统和电极运行参数优化控制专家系统。

该系统必将使电石炉控制水平和技术经济指标达到一个新水平。

该系统有如下特点：

　　1）解决了电极长度测控行业难题，为准确控制电极长度和电极端头至炉底距离，使电石炉处于最佳热效率提供了条件。

该控制系统根据输入电极焙烧热、运行负荷、安全间隔、电极设定长度和电极端头至炉底最佳位置由计算机控制自动压放电极和升降电极。

　　2）可自动优选最佳操作电阻，使电气制度和冶炼工艺达到最佳匹配，电石炉始终保持在正常工艺条件下高负荷稳定运行。

　　3）运用计算机仿真技术，在显示屏上将电石炉内设备工艺状态和关键参数用图形和颜色及数据适时地以定量和定性两种方法显示出来，使电石炉操作可视化、简单化、数据化。

　　4）可以根据电石炉的电气和工艺状态变量数据，自动对炉况运行状态进行定量分析，随时在一个两维坐标系中绘制15条重要的具有因果关系的电石炉电热特性动态曲线。

为综合性分析炉况和预见性地操控电石炉，使之在一定条件下达到技术和操作最佳状态提供了操作依据。

二、中空电极技术

中空电极技术流程

　　电石生产中，大量粉料入炉会造成料面透气性差，炉况恶化，刺火和塌料喷溅增多。

料面发红，电极上抬，尤其是密闭炉，因此改善炉料的组成和粒度组成至关重要，通过空心电极技术，把粉料直接输入溶池，成功解决了粉料问题，同时还对电石炉综合指标产生了显著影响。

　　1）电极消耗减少，该技术可减少电极消耗30～50%，节约了大量电极糊，电极壳接长和维护工作减少焙烧电极的电能。

　　2）提高产品的质量，应用空心电极可加入更多的焦碳而不会造成电极的上抬，这样可更有利提供工艺条件，提高产品一级品率。

　　3）提高原材料利用率，降低制造成本，通过空心电极可加入30～50%的粉料，同时也解决了粉料对环境的污染。

　　4）提高反应速度，增加产量。

由于细料直接进入反应区更有利于反应进行，降低电耗5%左右。

　　5）可迅速调整炉况，当炉况发生变化而改炉料配比时可通过空心电极加入适当比例的原料。

由于原料直接进入反应区，相应的化学反应就会立即出现。

　　6）炉料粒度改变有助于炉气逸出，避免坩埚内气体压力过高造成的刺火、喷料，提高了电炉热效率，改善了炉况。

坩埚内气体压力降低有利于加快电石反应速度，提高电炉生产率。

　　7）有利于调整电极插入深度，电极插入深度与炉料配比的碳素有关，三相空心电极对加入炉料的碳素可以分别调整，这样就可以把电极控制在一定深度。

电极电弧的电阻与电弧温度有关，由于空心电极系统载气和粉料对电极端部的冷却作用，增大了电弧电阻，有利于提高电效率和热效率。

　　8）由于炉料中粉料减少，也降低了尾气除尘难度。

　　目前埃肯炉空心电极在国内各厂家均未开通，主要是设计问题。

我们对全系统重新设计，结构更合理、运行更可靠，一台炉的中空电极产生年效益400万元。

三、循环冷却水工艺技术

电石炉炉盖系统损坏的主要原因是开放式循环冷却水带进设备硬垢和污垢造成的。

尤其是以蓝碳为原料的电石炉，料面温度高达800度以上，而料面设备都是壳程式水道，水流速很低，开放式循环冷却水带进设备的硬垢和污垢沉积在设备内，这是炉内设备损坏的主要原因，因此对冷却水水质要求很高。

国内目前采用的开放式冷却水系统很难达到水质要求，各厂普遍存在设备烧损严重，电石炉开动率低，维修费用高的问题。

同时由于设备漏水，对电石炉运行形成安全隐患。

我们这次设计把电石炉循环水由原设计开式冷却改为脱盐水闭式循环，板式换热器换热，冷却塔放热的方案。

水温差提高了一倍以上。

循环水量减少一半多，节省了水泵及管路12万投资。

由于是闭式循环，减掉了一个80平方米热水池，节省了5万投资，同时充分利用了电石炉28米高的位差形成的回水静压力和封闭管道的动压力，使系统的运行动力降低50%，一台炉全年水泵电费减少30万元。

同时电石炉开动率提高2%，年效益为40万元。

由于炉盖、料嘴损坏减少，年节省维修费30余万。

封闭系统杜绝了溶解氧对设备腐蚀问题，杜绝了补充水中的硬垢、大气中的污垢对设备的损坏，延长了设备使用寿命。

该系统年综合效益100余万。

循环水系统采用绿色环保型设计和水平衡设计，没有化学水污染和废水排放，全部由计算机进行管理和监控。

该系统用液位曲线变化直接监控电石炉设备漏水故障，保障了电石炉系统的安全运行。

电石炉循环水计算机控制界面

四、高温炉气净化技术

　　电石炉烟气烟温及烟气量波动较大、粒径细小粘性较强，这都给烟尘净化带来一定的难度。

而密闭电石炉烟尘除具备以上特性外，还具有粉尘浓度高、含有约85%CO及少量的煤焦油。

因此密闭电石炉烟气易燃、易爆，粉尘更显粘性。

　　CO是重要的化工原料，可以生产多种化工产品。

以年产4.5万吨密闭电石炉为例。

每吨电石产炉气400Nm2，则全年可产炉气约1800万Nm2，炉气中CO含量为85%以上。

　　一氧化碳合成DMC（碳酸二甲酯）高科技项目，已于2002年8月通过了4000吨/年规模的工业化装置验收，现已进入万吨级规模设计。

该项目如用电石炉尾气作原料，比现有DMC降低成本40%，DMC将替代多种化工中间体，形成DMC产业链和DMC产业群。

电石炉尾气作为化工原料销售，电石成本降低30%，即每吨电石增加500多元利润（和电石平均利润相当），既解决了环保排放问题，又大幅度降低了电石生产成本，电石和石油的比较优势更加明显。

　　采用一步气相法工艺合成二甲醚，则全年可产二甲醚10000吨以上。

项目总投资估算约4000万元，其中固定资产投资约3400万元。

投资回收期为1.35年。

　　可产甲醇约6400吨，同时副产国际食品级（可口可乐级）CO218000吨。

如精甲醇销售价为2500元/吨，CO2为1200元/吨（成本约300元/吨），则税前利润为：

甲醇0.64*（2500-960）=985.6万元，CO21.8*（1200-300）=1620万元，利税合计为2605.6万元，其中税金860万元，利润为1745.6万元。

总投资估算约为4200万元，其中固定资产投资3600万元，投资回收期2.1年。

　　净化密闭电石炉烟气，不但能解决电石行业环保的问题，更能带来巨大的经济效益，将是电石行业的一次革命。

我们设计了干法和湿法两套炉气净化方案，以供用户选择。

1．干法净化主要工艺

　　电石炉出口的高温含尘气体，经水冷烟道冷却，进入高温过滤器。

净化后的炉气大部分经风机送到下一工艺，部分再经冷却压缩到储气罐，作反吹清灰用气。

积聚在滤袋外表面的粉尘达到一定厚度，控制系统发出清灰信号，低压脉冲装置快速喷吹，将滤袋外边的粉尘抖落下来，滤袋得到再生。

喷吹结束，滤袋进入正常过滤状态。

被清扫下来的粉尘储存在除尘器灰斗内，靠粉尘料位及卸灰阀密封防止空气进入，而多余的储灰经密闭双层卸灰阀排出，经输灰系统输送经加湿压球到焚烧炉进行焚烧，除去其中氰化物等有害物质，处理后的粉尘进入到灰仓可作建材原料或果树肥料。

2．湿法净化主要工艺

　　电石炉烟气从炉道中先进入惯性沉降室内，进行初级除尘，获取在压球阶段所需要的干粉。

后进入风冷烟道在该阶段，由于粗烟气温度非常高，直接进入管道和管道外的空气进行热量交换，在该阶段内使粗烟气的温度下降一百五十度左右。

随后进入一体化除尘器内，由布水器加入大量的冷却水，使粗烟气温度大幅度下降，在进入S型除尘装置前，降至一XX以下，此时由于引风机的作用，整个系统处于负压状态，而烟气流速非常高，一旦接触S型除尘装置的液面时，立刻与液体形成非常强烈的湍流状态。

使气体中的粉尘与气体快速分离，并且沉降。

净化后的气体沿着引风机所产生的负压方向向上流动，再经过湍球层，进一步除去气体中含有的微尘。

后进入气液分离层（旋流板除雾器），脱去气体中含有的大量水汽。

经过以上处理的净烟气除尘效果可以达到99.9%后经过引风机引入电石炉中空电极作为载气，其余炉气作为化工原料综合利用。

冷却水经过缓冲水箱后，将水中所带粉尘浓缩后，上层清水经过喷雾冷却塔冷却后，再循环打回至除尘器中利用，下层污泥经过压滤机后，压去多余水分，和惯性沉降室排出的干粉混合进入压球机压球。

五、对其它工艺的改进和优化设计

　　1、我们把主厂房设计得十分紧凑合理，基建投资和国外原设计的方案相比，可减少建筑面积1000M2。

　　2、为了降低运行电耗，增加入炉有效效率，我们解决了一系列技术难题，对短网系统进行了4项技术改进，形成新型节能型短网系统，年增加经济效益在150万左右。

　　3、改进型组合式电极把持器

　　此种把持器是埃肯型密闭电石炉的核心技术，包括导电把持器和压放电极夹两部分，它的主要特点是可用于任何直径的电极；

加速电极焙烧；

电极壳不会变形；

电极压放时不会失控；

减少电极断损；

设备质量轻，维修成本低，运行事故少，作业率高，其综合经济效益可提高5-10%。

组合式电极把持器是密闭电石炉的主要易损件，我们对组合式电极把持器作了技术改进，根据多年的设备检修数据统计分析，导电面预设了偏转角，增加了预磨量，使用寿命提高30%以上。

可增加年综合经济效益50万。

4、电石炉电气参数和几何参数的优化设计

　　埃肯电石炉的先进性主要体现在组合把持器的技术上。

经过十多年运行实践检验和理论分析，埃肯炉总体设计上还存在许多缺陷，在现有电气参数条件下，熔池功率偏小，形不成三个熔池圆周相割或相交于圆心，形不成稳定的电石反应区。

只有根据所使用的原料品种和质量条件，通过调整电气参数和炉体几何参数使之于炉料条件相匹配，才能使电极稳定在正常位置，达到正常的生产工艺条件，高产低耗地生产出高质量的电石。

我们经过对国内埃肯炉的广泛调研和大量的理论测算，根据我国原料条件的实际情况，完成了电气参数和炉体参数相匹配的埃肯炉优化设计。

5、采用低压功率因数补偿设计

　　低压补偿是利用现代控制技术和短网技术将大容量，大电流的超低压电力电容器组接入电石炉的二次侧的无功补偿装置。

该装置不仅是无功功率就地补偿原理的最好体现，还可以使电石炉冶炼系统的功率因数在0.92以上运行、降低短网和一次侧的无功消耗、消除5次、7次谐波、调平三相功率、提高变压器的输出能力。

控制的设计重点是使电石炉的功率中心，热力中心和炉膛中心相重合，使钳锅扩大，热量集中，提高熔池温度，使反应加快，达到提高产品质量，降耗和增产的目的。

节电达到4%以上，增产10%，使电石炉的运行参数和消耗指标得到很大改善。

收益为：

节约电费80KWH/吨，每年约100万元（按0.25电费计算、一年按330天生产、年产5万吨）提高产量15吨/日，增产部分利润按500元计算，年可获收益247.5万，总收益:

为347.5万元。

　　我公司密闭电石炉项目设计的人员均来自国内几家密闭电石炉工厂，是参与80年代末期我国引进埃肯密闭电石炉工程建设的最早的工程技术人员，曾系统地接受了埃肯公司专业培训，具有较高的理论水平。

经过十余年的生产实践，对埃肯密闭电石炉技术非常熟悉，许多重大技术改进均出自该技术群体，国内后续厂家密闭电石炉的设备调试和人员培训工作基本上都是由该技术群体完成的，为推动电石工业的科技进步作出了贡献。

　　我公司可以为业主提供包括设计、土建、制造、安装、调试、培训、开车、运行管理等全系列服务或分项服务。