年產60萬噸電石項目可行性研究報告(文件)

　

【正文】 ： h=4460mm 爐殼深度： h=2700mm 出爐口數： 3 個 單 臺單 項 變 壓 器容 量 8500KVA 三 臺 單項 變 壓 器 總容 量25500KVA 爐氣的凈化技術 (1)電石爐氣凈化及利用技術概況 (a)電石爐爐氣的特點 爐氣量波動不平穩；溫度波動不平穩，經常 500~800℃ 之間， 410 瞬時達 1000℃ 乃至更高；爐氣內含有微量焦油，它在 225℃ 呈氣態， 220℃ 凝析出來，足以使布袋粘結堵塞；爐氣中含塵量大，在50~150g/Nm3 之間，爐塵具有輕、細、粘不易撲集的特點。 SKW 公司具有這種陶瓷過濾器干法凈化技術的專利。爐氣經帶有翅片的外引出管到陶瓷過濾器。凈化后氣體經過除焦油器再經耐熱鋼制熱交換器 (附伙油器的底部是可以加熱的 )。一 部分為焦炭干燥用，大部分送往 SKW 化工廠作燃料。粉塵由焚燒室的一端均勻落下，經過一個往復移動的刮板由入料端慢慢刮到尾部，大約 30~60 秒刮一次。一般每年清理一次，一天則可清完。 ② 德國泰森濕法過濾技術簡介 電石爐氣經過順流塔、逆流塔，再經灰塵捕集器、水封粗洗，使粉塵、集油大部分除掉，然后由泰森洗氣機進一步精洗。凈污水循環使用。這一技術上的進展使濕法凈化給應用于小型 412 化工企業提供了可能性。從運行情況來看電石爐及氣燒窯性能良好，操作方便。 ⑤ 國內直接燃燒法爐氣利用技術簡介 直接 燃燒法是杭州電化集團公司開發成功的電石爐氣利用技術。對于爐氣粉塵除塵環節，由于爐氣在鍋爐內燃燒。 該技術已被國家科委列入 “國家科技成果重點推廣計劃 ”(編號為15126)，被國家環保局列入 “國家環境保護最佳實用技術 ”(編號為92AW010)該項成果已申報國家專利專利號為： 。干法凈化系統收集爐氣中的粉塵經螺旋輸送機送至成球機，使粉塵得以消化利用。兩種各有利弊，比較情況見下表。立式烘干機還具有如下的優勢： （ 1）由于立式烘干機無任何轉動部件，所以運行與維護費用低。存量按三天設計。由 裝載機從焦炭料棚 送來，用膠帶運輸機經轉運站運至炭材干燥工段的 焦炭 料倉中。在 800~1000℃ 將石灰石煅燒。 炭材干燥 合格粒度 (≤25mm)的炭材，分別自 焦炭 料倉經膠帶輸送機把 焦炭 送到立式烘干爐內，同時石灰窯尾氣向爐內送熱風，使熱風與物料充分接觸，把物料中水份帶走。收集的 416 炭材粉經壓球處理與炭材一同進入配料站。 (3)電極糊加料 裝在電極糊盛斗內的破碎好的電極糊 (100mm 以下 )，經單軌吊從地面提升到各電極筒頂部倒入電極筒內。由橋式起重機將電石鍋用吊具從小車上吊出，放置在 “熱鍋預冷區 ”。 正常生產時，爐氣由抽出管中抽出，進入爐氣冷卻器。 原材料、動力消耗定額及消耗量 炭材干燥原材料、動力消耗 烘干 焦炭 消耗定額 (以每噸含水 1%干焦計 ) 序 號 名 稱 規 格 單 位 消 耗 定 額 消 耗 量 備 注 每小時 每 年 1 濕焦炭 含水 ≤8% t 387400 2 動力電 KWh 8 3124800 3 石灰窯尾氣 CO2 40% 溫度 200℃ Nm3 2556 127800 109 418 石灰生產原材料、動力消耗定額及消耗量 以每噸石灰計 序 號 名 稱 規 格 單 位 消 耗 定 額 消 耗 量 備 注 每小時 每 年 1 石灰石 CaCO3≥96% t 944800 2 電石爐氣 熱值 11715KJ/Nm3 Nm3 400 27424 108 3 動力電 KWh 23 107 4 壓縮空氣 壓力 ~ Nm3 271500 電石生產原材料、動力消耗定額及消耗量 (以每噸 300l/kg 標準電石計 ) 序號 名 稱 及 規 格 單位 消耗 定額 消 耗 量 備 注 每小時 每 年 一 原材料消耗 1 石灰 CaO 92wt% t 2 焦 炭 84wt% t 387400 3 電極糊 密閉糊 t 15000 4 鐵 皮 δ=2mm t 1500 二 動力消耗 5 電爐電 kWh 3250 246212 109 6 動力電 380V/220V kWh 85 6439 107 7 循環水 △ t=10℃ t 8000 107 8 氮氣 Nm3 45 3409 107 9 儀表空氣 Nm3 50 3788 3107 10 工藝空氣 Nm3 3 227 106 三 副產電石爐氣 Nm3 400 30303 108 419 主要設備的選擇 電 石 爐 電石生產 的主要設備是電石爐。為了達到節能和環保的要求，新建經濟規模的電石裝置要求單臺電石爐容量 ≥25000kVA（能力 萬噸 /年）。電石裝置有條件利用爐氣鍋爐副產蒸汽，既達到爐氣凈 420 化、環保排放標準的要求，又進一步提高了企業效益。 石灰窯 年產電石 60 萬噸 /年，日產約 1820 噸。 氣燒石灰窯擬采用在消化引進的套筒式氣燒窯基礎上進行國產化的技術裝備，以電石爐氣為燃料燒制石灰。 通過采用成球技術，石灰粉未可利用。 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： 3 個 三 個 單 相 變 壓 器 ， 單 臺 變 壓 器 容 量 8500KVA ， 總 容 量25500KVA。依據國家發改委關于電石行業市場準入條件的精神建設大型密閉式電石爐是唯一選擇。 根據國家發改委頒布的電石行業市場準入條件的精神和要求：電石是我國化學工業的一個傳統行業，同時又是一個大量消耗資源和能源、處理不當會造成嚴重環境污染的行 業，但是電石作為生產PVC 和生產氯丁橡膠的重要原料，在目前我國經濟條件下還不能完全被替代，因此電石行業還存在繼續發展的空間。凈化爐氣一部分返回，對過濾器反吹清灰。 爐氣干法凈化和爐塵焚燒 (1)高溫除塵的工藝說明 爐氣由電石爐爐蓋抽出，溫度在 400~800℃ 左右。 冶煉好 的電石，每隔一小時左右從爐口出爐一次 ,熔融電石流入牽引小車上的電石鍋內 ,由卷揚機 將小車拉到冷破廠房進行冷卻破碎。 (2)電爐進料 合格粒度的石灰、 焦炭 由倉口分別經配料站塊料倉下的振動給料機又經稱重斗，按合適的重量配比后通過電石爐的環形加料機進入爐料貯斗。經過烘干的物料由膠帶輸送機送進配料站的炭材倉中，供電石爐用。再經膠帶輸送機送到配料站的石灰貯倉中，供電石生產用。 石灰生產 (1)氣燒石灰窯 石灰石 (粒度 20~60mm)由石灰石貯倉經電磁振動給料機，膠帶輸送機、計量 裝料裝置、提升裝置、加料裝置送入氣燒石灰窯。石灰石上料時，用裝載機把石灰石從料棚運至受料坑，再用膠帶運輸機運至石灰生產工段的石灰石料倉中。 干燥器的熱風 來自 石灰氣燒窯尾氣。為減少碳素材料損耗，尤其是焦炭 在烘干過程的破損問題，在本方案中采用立式烘干機技術，相比傳統的轉筒烘干機而言，此種烘 干機可節省投資 30%，節電20%，最明顯的優勢是降低烘干過程中 7％的物料損耗， 12 臺電石爐每年可節約原料損耗直接經濟效益達 1960 萬元。 炭材干燥方案的選擇 炭材干燥形式的選擇 炭材干燥常用的有兩種形式，立式干燥器和臥式干燥器。 為此本項目爐氣凈化技術選用國內成熟的干法爐 氣凈化技術。它可以通 413 過常規的旋風、布袋除塵器使之達到除塵效果。本技術是總結了國內和當時引進的埃肯公司干法凈化技術經驗、教訓針對小型密閉爐的實際情況取得了成功。這種方法由于過程設備易堵，操作管理困難。由哈爾濱 機械廠合作作造干法凈化成套設備。或進一步以過濾機過濾成濾餅運往水泥廠，燒成水泥，得以根治。泰森洗氣機近年來改進為多層齒棒 的轉子和定子組成，泰森公司有專利系列產品。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 5~10 年。焚燒是靠粉塵 本身的熱量在空氣中自燃達到完全燃燒成灰的目的。 該廠干法凈化后的粉塵，用螺旋推進器收集到陶瓷過濾器的一端，然后用氣流輸送集中粉塵焚燒裝置。溫度由 250℃ 降以 25℃ 以下。但瞬時可達 800~1000℃ 。且他們生產過爐氣處 理量 600Nm3/h 的過濾器。其中 DemaG 公司推薦的干法凈化技術主要技術指標比較先進。 高溫區高溫絕緣材料，組合式把持器的蝶形彈簧，改選為國內成熟的較好材料。 49 爐蓋觀察孔改為通水結構，防止爐蓋變形，增強爐蓋密封性能。杜絕了溶解氧對設備腐蝕問題，杜絕了補充水中的硬垢、大氣中的污垢對設備的損壞，延長設備使用壽命，提高設備開動率。 48 改型埃肯電石爐的要點： 本電石爐型為改進的新型節能密閉電石爐，對原引進密閉電石爐技術進行了電氣參數和幾何參數的優化設計，增加電石產量同時，電能消耗比原設計密閉電石爐明顯降低； 節能型變壓器、短網設計及布置并改進二次饋電系統，減少二次電路損耗，解決了原設計三相電極匹配不平衡的問題； 實現低壓無功補償，增加產量 10%，實現增產節能； 改進電石爐設計，原材料的適應性增強； 全程計算機控 制及仿真優化技術，自動化水平高。出爐時的煙氣由布袋除塵器凈化后排入大氣，煙塵收集尾氣達標排空，粉塵收集處理。燒穿器懸掛在架空軌道上，在出爐平臺上手動操作。 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。 由于采用了三臺單相變壓器，大電流母線較短。 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，最大的優點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，比銅瓦與電級之間的曲面接觸好，接觸電阻小；接觸元件比銅瓦壽 命長。 把持器主要由底環、接觸元件、保護套、電極筒、銅母線管組成。缸體與平臺、活塞桿與電極吊掛框架之間有球形接頭連接，避免別勁。 爐 體 爐體由爐殼、底座、保護罩、出爐口、爐底觸點裝置、爐底熱電偶等組成。 爐 蓋 爐蓋中心用防磁鋼，其它部分采取割磁措施。每根料管上、下均設一道手動針形閥門，供檢修時切斷料流。 埃肯電石爐的主要結構特點 環形加料機 它的作用是把料膠帶輸送機送來的爐料分送到每個爐頂料倉。在凈化調試中，氣燒窯經過先后三次開車運行實踐。 在引進技術的同時，化工部和機械部組織了電石爐和凈化的國產化。引進的方法是引進工藝技術和制造技術。空心電極可利用粉料調節爐況，因此節能效果顯著。 因此，對于大型電石爐，采用密閉爐是明智的選擇。 開放爐投資低，對原料質量要求相對不嚴格，操作步驟相對簡單，便于操作工人熟悉掌握。通常，在石灰生產中有氣燒窯和混燒窯兩種，氣燒石灰窯一般以電爐爐氣、煤氣或天然氣做燃料，混燒石灰窯以無煙煤或焦炭做燃料，本工程采用氣燒石灰窯生產石灰，以電石爐爐氣做燃料，此種石灰窯操作機械化程度高、程序控制、熱效率高 ,生產的石灰質量較好，國內鋼鐵行業普遍使用。 內蒙 地區煤炭資源豐富 ，周邊 地區 焦炭生產廠家較多 ， 價格相對便宜。 產品品種規模及商品量表 序 號 裝置名稱 單 位 裝置規模 產 品 量 備 注 1 電 石 萬 t/a 60 60 全部自用 2 石 灰 萬 t/a 60 全部自用 產品規格及質量 電石 規格 質量 一級品 70% 二級品 30% 粒度 ≤80mm 質量標準 電石質量：執行 GB1066520xx 標準 產品方案：優級品 50%，一級品 45%，合格品小于 5% 33 電 石 質 量 標 準 項 目 指 標 優 等 品 一 等 品 合 格 品 發氣量 20℃ 、 L/kg 300 280 260 乙炔中磷化氫 ,％ (V/V)≤ 乙炔中硫化氫 ,％ (V/V)≤ 粒度（ 580mm） % 85 篩下物（＜ 5mm） % 5 石灰 (中間品 ) 氣燒窯 CaO92% CO2 殘余量 % 石 灰 質 量 標 準 指 標 質量標準 指 標 質量標準 備 注 CaO ≥92% S ≤% MgO ≤1% P