品牌
生产厂家厂商性质
所在地
3系统设计前的准备工作
现场需实际考察的主要内容有:
(1)电石炉功率负荷应以变压器超负荷为准;
(2)电石炉上部集尘罩的密闭情况需掌握了解:
1)炉罩高度(从操作面到罩顶)以1.4~1.5m为准,超出应另考虑;2)炉门数量及炉门尺寸(长×宽);3)加料方式是手工还是机械(加料管从炉罩上插入),加料管的数量;4)出烟管的数量,出烟管与电极相对位置及两烟管夹角;5)所用原料是焦碳还是兰碳,含水量是多少;6)出烟管向上排空的烟囱有几个,直径是多少;7)电石炉的设计产量、实际产量、产量;8)电石炉盖的密闭情况(炉门是否有活动盖板可盖,三根电极与炉盖处空隙是否有密封措施)等;
(3)电石炉出炉口上方是否有集尘罩(大小或安装形式是否合适),出炉间隔时间及一次出炉用时为多少。
4实际工程设计的几点建议
4.1强力风冷却器
(1)冷风输送形式。一般常见的是列管冷却加轴流风机。轴流风机分层布置,每层两个,分五层;每层为一组,每组可手动启闭和与温度连锁自动控制各层电机的启闭。但这样做会存在隐患:当轴流风机处于停止状态,而周围环境有从风机对侧吹来的风时,列管周围的高温烟气(100℃或更高)会吹到轴流风机一侧,这样会烧毁风机叶片和电机线圈,影响设备正常运行。而如果让风机24小时运转又会造成不必要的浪费。目前可使用一套新的可行的冷风输送形式:采用通风机经通风管道送风至冷却器列管,通风机与温度信号连锁,通过变频调速调节风量或启闭电机,可避免侧风对设备的不利影响。
(2)灰斗集灰作用。冷却器灰斗位置是烟气流动方向发生急速改变的地方,通过在此处增加V字导板(简便易行),可以有效捕集大颗粒粉尘,降低后面进入布袋除尘器的粉尘浓度。
(3)冷却器列管结构形式。冷却器采用两套列管,12米长管和3米短管,烟气从长管上端进入,经下端大集灰斗进入短列管后从上端出,这样做出口高度与电石炉除尘器进口高度可以大体一致,方便两设备之间的管道连接,减小施工难度。
4.2布袋除尘器
(1)沉降箱(火花捕集装置)原理上与布袋除尘器是两个不同的功能设备,但在实际的结构设计中将两者做成一体形式,这样既能降低钢耗量,又能有效节省空间场地。
(2)防止兰碳火星到布袋的措施:在实际生产中,电石企业为节省原料成本,通常会使用较廉价的兰碳做电石原料,但块状兰碳在输送、周转、加料过程中容易碎裂,会产生大量细小粉末,这些粉末在电石冶炼过程中会随烟气一起进入除尘设备,其中有些还是高温燃烧着的火星颗粒,一旦接触到布袋极易毁坏布袋,这对布袋除尘器非常不利。在实际工程中,很多除尘系统都安装有热电阻等温度监测设备,但热电阻测出的是烟气温度,而实际上兰碳颗粒等烟尘温度远远高于烟气温度,所以在实际选择滤料使用温度及温度控制值设定、运行过程中对温度仪表显示值分析时都要特别注意。
(3)在除尘器集灰斗内的灰尘,含有一定的可燃炭粉颗粒,这些含炭粉的灰尘如果在灰斗内大量积聚,就容易发生自燃,产生大量热量,灰斗内的温度会随之升高,当烟气从灰斗进入时,就会携带大量的燃烧着的火星粉尘冲向布袋,将布袋烧毁。为防止该现象发生,在工程设计和实际运行中,都要采取有效措施,防止灰斗积灰。可将除尘器每个集灰斗都安装一个热电阻,进行运行时的监控。一旦某个灰斗温度异常高于其它灰斗,就要迅速检查该灰斗是否发生积灰、堵灰现象,出现问题及时处理,有效预防。
(4)布袋除尘器滤料选用氟美斯针刺毡,正常使用耐温240℃,瞬时可达260℃。正常情况下,冷却器可以将除尘器进口位置的烟气温度冷却到220℃以下,但由于电石炉生产存有不确定性因素,排放烟气时经常会出现异常的高温现象,设计中可在除尘系统(除尘器进口前)安装温度热电阻检测温度,并与除尘系统引风机电机连锁。当出现异常高温时连锁停机,保证滤袋不被烧毁。
(5)由于除尘器正常运行温度在200℃左右,所以在结构设计中要注意热膨胀因素,设备启停过程中,钢材冷热交替产生的应力作用要充分考虑,防止设备因应力作用产生开裂现象。
4.3系统其它设备
(1)输灰设备
当系统采用独立灰仓储灰时,建议灰仓下口排灰设备不要采用粉尘加湿设备来调节粉尘湿度,因为粉尘中的CaC2会与水反应生成易燃的乙炔气体,粉尘中的炭粒本身就非常容易自燃,当周围有带火星的粉尘或高温粉尘时,容易发生爆炸。所以对粉尘的储运建议采用干态方法处理。
(2)除尘管道
除尘管道设计风速以16~18m/s(按 烟气量)为宜,烟气量根据电石炉功率,以2万kVA电石炉为准,大体为每1000kVA对应2000Nm3/h烟气量,电石炉功率以电石炉变压器输出功率计算(一般超额定负荷25%),对于大于或小于2万kVA的电石炉乘以适当的小于或大于1的系数,再乘以系统的设计漏风系数1.1~1.2,即为标况烟气量,然后根据烟气温度换算成工况烟气量。由于管道直径是以 烟气量计算的,当实际烟气量小时,管道内的实际风速要小,管道容易积灰,所以要在管道容易积灰的位置安装清灰孔,以便于定期清灰。清灰孔位置安装于管道侧面,清灰或检查时要特别注意积灰温度是否过高,以防发生人员烫伤等危险。
(3)系统风机选型
为配合电石炉烟气量随生产周期的变化,风机的设计应能根据负荷实时调节,实际工程中,风机的负荷调节方式有:
1)安装风机进口调风门电动执行器,通过调节风门来调整风量。该方案较简便,不需要增加多少成本,风机以增加系统阻力为代价,但运行费用较高,节能效果不明显。
2)增加变频器,通过调整(风机)电机转速来调整风量。该方案由于增加了变频器,工程成本增加,尤其对于大功率风机电机,一般250kW以上电机多为高压电机,如采用高压变频器,成本会更高,一般为普通低压变频器的3~5倍;采用变频调速,节能效果明显。
3)通过采用液力偶合器调速来调整风量。该方案增加了液力耦合器,成本增加,节能效果较明显,但比采用变频器效果要差些,成本也低些。
综上所述,建议:对于小型电石炉,工况烟气变化不大时,为节省建设成本,采用调风机风门调节风量,对于节能要求较高时可采用变频调速;对于大型电石炉,系统动力电源多为高压电源,若采用高压变频器,会大大增加建设成本,而且就目前技术水平讲,高压变频器与低压变频器比较,技术也不是太成熟,所以,采用液力耦合器进行转速调整来实现节能比较经济可行。
5结语
随着环保要求的日益严格,电石炉除尘系统已经成为电石生产企业正常运行*的配套设施。其运行状况的好坏直接影响到电石生产企业的生产率。