1)反應生成的CO氣體抽出后經降溫及除塵凈化處理,可作為氣體燃料及有機合成工業的原料,從而使能源得到了綜合利用,降低了電石生產的成本;4.節能、環保型密閉電石爐介紹
2)密閉電石爐電化學反應在密閉的爐蓋下進行,在電石爐周圍沒有火焰和粉塵,大大的改善了勞動環境;
3)由于反應生成的CO氣體被抽出,爐面上不再發生燃燒反應,爐內氣體溫度降低,延長了設備的使用壽命;
4)由于密閉電石爐爐面上不再發生燃燒反應,電爐的工作環境得到了改善,電石爐功率可以提高,電石爐可向大型化發展,目前世界上大型電密閉石爐容量已達到100000kVA;
5)密閉電石爐加料為連續自動加料的方式,取消了現場人工加料;
6)電極升降及壓放采用自動方式在控制室內完成,可以減少勞動定員及減輕工人的勞動強度;
7)密閉電石爐可根據各種儀表來控制電石爐,并且利用儀表進行安全檢測,提高了電石爐操作的安全性,為自動化電爐操作提供了基礎;
a)結構簡單,它簡化了把持器和壓放機構,使用可靠,重量輕;組合式電極柱雖然有以上優點,但必須加工制造精密,按照其特性進行調試,才能充分發揮其優點。
b)互換性好,接觸裝置和壓放裝置可適用于各種不同直徑的自焙電極;
c)組合把持器接觸電阻小,電效率高,不易與電機殼間打火;
d)電極殼再不會變形;
e)電極再不會在滑放時失去控制,為高電耗的冶煉工藝增加了安全電極滑放率;
f)由于降低電極的冷卻,因而使電極焙燒位置升高;
g)減少了電極斷損事故;
h)壽命長,普通的銅瓦式把持器一般壽命較短,塊式抱閘重且易磨損,而組合式電極柱接觸元件及壓放裝置的壽命可在傳統電極柱壽命的5~8倍以上。
i)在電極導電系統中,接觸導電元件與電極殼之間通過彈簧進行夾緊,電極壓放時不用降低電爐負荷,而在電爐滿負荷的狀態下進行電極的壓放,這樣大大的提高了電石爐的功率利用系數。
1)電石爐空心電極系統把配料前篩分下來的粉料(石灰、焦碳及無煙煤粉末)直接從電極心部加入爐內,提高原料利用率,粉料的加入率最高可達30%;(無空心電極系統的電石爐,粉料一般作為廢料處理)6.電石爐氣體分析解決方案
2)由于電極為空心結構,電極焙燒效果好;
3)快速調節溶池原料配比,迅速調整爐況;
4)由于細粒原料在爐內均勻混合,直接進入反應區,更有利于反應的進行,降低電耗5%左右;
5)在電石生產中可加入更多的焦碳,而不造成電極上移,可提供更有利的還原條件,提高產品的質量;
6)使用空心電極系統,可使電極糊及電極殼的消耗量減少1/3以上;
1.1 爐氣量:400Nm3/t電石;
1.2 溫度:正常400--800℃,(瞬時)1000℃。
1.3 爐氣的組分(一般)
成分 |
CO |
CO2 |
CH4 |
N2 |
H2 |
O2 |
CN- |
焦油 |
||
|
70-90 |
1-10 |
0.5 |
1-8 |
0-10 |
0.2-0.6 |
微量 |
微量 |
粉塵含量:50-150 g/ Nm3
粉塵種類 |
CaO |
C |
SiO2 |
|
Al2O3 |
其它 |
||||||
|
|
34.1 |
|
0.96 |
7.1 |
4.84 |
密閉電石爐尾氣有以下特點:
2. 爐氣的特點
(1)電石爐尾氣出爐溫度高且不穩定;
(2) 爐氣量波動而不平穩,尾氣中一氧化碳濃度高,約含74—85%,且溫度高,屬于易燃易爆的氣體;
(3)尾氣粉塵含量大且粒徑小,5~10μm的約占粉塵40%,大于40μm的不足11%,高達150g/Nm3的煙塵使得尾氣的回收很不利;
(4)尾氣有一定的熱值約2300—2600 Kcal/Nm3;
(5)尾氣中含有微量的焦油,析出后和粉塵粘連,給低溫除塵帶來不便。
3. 密閉電石爐尾氣分析系統
一般分析系統從結構上可分為三大部分,即取樣系統,預處理系統,分析系統。根據爐氣的以上特點,天禹智控經過多年經驗積累,將該分析系統從功能上劃分,據此設計制造的密閉電石爐尾氣分析成套系統,在新建大型密閉電石爐(5萬t)以及老的電石爐改造的應用中都取得了很好的運用效果。以下簡要介紹該分析系統的設計。
3.1 取樣點的選取
取樣點的選取應該滿足以下要求:能真實、及時地反映用戶所關注的爐況參數;取樣的點溫度、壓力、流量比較穩定;粉塵、焦油量盡可能小。如果取樣點選取不當將給后續系統帶來額外負擔,甚至不能真實地反映出需要的爐況參數。
3.2 取樣系統的設計
取樣系統是整個分析系統的第一道關口,它是否成功,將直接導致整個分析系統的成敗。電石爐尾氣取樣點的溫度大約在200-300℃,相對壓力為微正壓到微負壓之間,由于爐氣的特殊性,取樣系統必須具有對樣品組分進行初步的物理分離,將采樣探頭周圍的固體顆粒從氣態流體中分離出去,因此取樣系統不僅要有探針(取樣管),還要有過濾系統、探頭清掃系統等,此外,還應具有便于維護的結構。天禹智控自主研發的取樣探頭能將大于0.3 μ 粉塵m的99%濾出。采用專用取樣探頭,再配以程控自動吹掃裝置,即可擔此重任。
3.3 預處理系統的設計
預處理系統主要完成從取樣系統輸送過來的氣樣進行安全、及時、有效地處理,以滿足儀器分析系統的使用條件。首先傳輸管路的設計必須滿足空氣動力學的要求,使樣氣流路暢通無阻;接下來是將樣氣進行除塵、除焦油、調壓、除水、穩流等一系列連慣處理。使處理后的樣品氣干燥、清潔,以便進入儀器分析系統中的關鍵組分得以準確分析。從而為電石的生產安全以及爐氣的有效利用提供科學的依據。
除塵系統包括過濾、清掃、再過濾等,防止管路阻塞;脫焦除油系統包括控溫、洗出、吸附等,有利于管路暢通,保護分析設備;除水系統包括汽水分離、冷凝、霧捕集、氣水分離、干燥過濾等,保護分析儀,保證測試準確;壓力調整系統包括泵、調節閥、快速回路等,以保證儀器正常工作條件。可編程控制(PLC)系統,主要包括PLC、程序軟件、執行機構、人機界面等,主要用于對取樣預處理系統實現自動控制,出現異常情況時報警。
3.4 儀器分析系統
本系統包括流量調節裝置、防異常進水裝置、校準裝置、分析儀器等。分析儀器是根據電石生產工藝以及尾氣用途進行配置的。一般密閉電石爐尾氣中的O2、H2、CO等氣體屬于必測項目。其中O2和H2的含量是安全指標,CO是尾氣利用核心。
4. 電石爐尾氣成套分析系統的應用
武漢天禹智控研發的電石爐尾氣分析系統,功能框圖的基礎上,根據不同用戶的工況及要求還會進行有針對性地設計。
總之,密閉式電石爐適用于大容量爐型,爐氣從爐內引出后可實現綜合利用,既降低了冶煉能耗,又減少了能源的巨大浪費,同時大幅度減少了煙氣直接排放,有利于環境保護。符合國家有關產業政策,必將得到較快發展。同時,對其尾氣在線分析系統也會有越來越高的要求。因此,電石爐尾氣分析系統在先進性、適用性、可靠性、穩定性、安全性等方面應提出更高的要求。