密闭电石炉的节能新技术

武志忠

（内蒙古双欣环保材料股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016014）

密闭电石炉的节能新技术

武志忠

（内蒙古双欣环保材料股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 016014）

介绍了对密闭电石炉节能技术的改造内容，通过改造，达到了节能、节省投资、降低运行成本的目的。

密闭电炉；节能；高温净化；短网；低压补偿；不结垢闭式循环

随着石油价格的不断上涨和环保观念的不断提高，发展节能环保的电石工业已是当务之急，这给电石行业带来了契机，为进一步研发电石生产的新工艺、新技术提供了必要条件，一些具备节能环保的新装置、新工艺、新技术得到了更有力的推广。

1 密闭电石炉炉气高温净化

电石炉出口的高温含尘气体在水冷烟道和一级风冷冷却器、二级风冷冷却器被冷却到400℃左右后进入高温除尘器过滤。过滤后的炉气经净气风机抽送到双套筒气烧石灰窑用作煅烧石灰石的燃料，生成的生石灰用作电石炉的原料。被阻留在滤管外表面的以生石灰、焦炭为主的灰粉经过氮气反吹清灰，清扫下来的粉尘贮存在除尘器灰斗内，用星型卸灰阀密封防止空气进入，而多余的储灰经卸灰阀排出，进行环保处理或资源再利用。

经过高温净化后，炉气中粉尘质量浓度＜32mg/m3，由于炉气用作气烧石灰窑的燃料，电石炉炉气为零排放。

一般来说，生产1 t电石可副产炉气400 m3（CO+H2≥90%），炉气热值约为 10 842 kJ/m3，折合标准煤约0.15 t（标准煤的热值为29 190 kJ/kg）。如1台年产5万t电石的25 500 kVA密闭式电石炉，若其炉气被回收利用，就相当于1年节省7 500 t标准煤，按照500元/t计算，每年可节约资金370万元，在减少环境污染、清洁生产的同时，也降低了产品成本，提高了企业竞争力，经济效益、社会效益俱佳。

2 石灰窑尾气余热干燥炭材工艺

密闭电石炉对炭材水分的要求比较严格，因此，炭材必须干燥，干燥炭材可以提高电石炉的操作指标，同时能防止意外事故的发生。

传统的焦碳干燥采用旋转式烘干机，用煤炭作燃料，工艺成熟。缺点是在干燥工艺中消耗大量的煤炭和动力，且在干燥过程中产生大量的粉料，降低了原料的利用率。立式烘干机干燥炭材，利用石灰窑尾气的热量，可把炭材从初水分20%干燥到终水分1%，由于在炭材干燥过程中无旋转运动，大大降低了粉料的产生，提高了炭材的利用率。

充分利用石灰窑尾气的余热干燥炭材，可节省炭材干燥所需要的燃料及降低动力消耗。

3 密闭电石炉节能短网及低压补偿技术

为了降低运行电耗，增加入炉有效率，对短网系统进行了以下技术改进。

（1）把目前普遍采用的电石炉变压器对称三角形布置改为等边三角形布置，使三相短网阻抗实现几何意义上的完全对称和平衡，从而实现炉内三相电流功率平衡，使设备能力得到最大利用，实现增产的目的。

（2）3台变压器紧靠炉中心布置，使短网长度缩至最短，节约了有色金属资源，短网缩短后感抗降低，自然功率因数提高3%，同时，入炉有效功率提高3%。

（3）为降低短网阻抗，根据短网邻近效应理论，把短网设计为反相靠紧间距，同相拉大间距，最大限度地降低了短网阻抗。

（4）根据短网集肤效应理论设计短网系统断面积，扩大短网内通水软电缆导电面积，降低短网损耗。

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。通过低压补偿，使电石炉功率因数在0.93以上运行，同时消除了5次、7次谐波，降低了短网和一次侧的无功消耗、调平三相功率、提高了变压器的输出能力。

通过上述改进，电石品质提高、节能效果明显，单位电石能耗从3 550 kW·h下降至3 150 kW·h，节能效果近11%，单台电石炉减排CO2温室气体近72 万t。

4 不结垢闭式循环水技术

电石炉炉盖系统损坏主要是开放式循环冷却水带进设备硬垢或污垢造成的。尤其是以蓝炭为原料的电石炉，料面温度高达800℃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，造成炉内设备损坏，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的要求各厂普遍存在设备烧损严重、电石炉开动率低、维修费用高等问题。同时由于设备漏水，对电石炉运行形成安全隐患。

采用电石炉循环水由原开式冷却改为脱盐水闭式循环、换热器换热、冷却塔放热的设计方案，水温差提高了一倍以上，循环水量减少一半多，节省了水泵及管路的投资。由于是闭式循环，减掉了1个80 m2热水池，节省了投资。由于充分利用了电石炉近30 m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了50%，1台炉全年水泵电费减少30万元，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余万元。

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

Energy saving technology of closed calcium carbide furnace

WU Zhi-zhong
(Inner Mongolia Shuangxin Environmental materials Co.,Ltd.,Ordos 016014,China)

The energy saving technology transformation of closed calcium carbide furnace was introduced.Though the technology transformation,the purposes were achieved,included energy saving,saving investment and lower operating costs.

closed calcium carbide furnace;energy saving;high temperature purification;short net;lowvoltage compensation;closed-cycle without scaling

TQ161

B

1009-1785(2010)12-0030-02

2010-07-22