对埃肯炉的评价及改型探讨
八十年代末期,先后由挪威埃肯公司引进4.5万吨/年(25.5MVA)电炉九台,由德国威马斯特公司引进150吨/日气烧石灰窑六台。近年来正在新建的 埃肯炉仅内蒙古地区已达五台,正在酝酿筹备的又有数台。因此,埃肯炉在国内密闭炉已占很大比重。目前已建成的其中七座均已先后投产,而现仍在坚持生产的仅 四台,大部分厂家因种种原因停运。九○年下花园电石厂最先投产,之后巨州化工厂相继投产,至今二厂均达到设计要求,运行正常。其余的厂家因断断续续生产, 均未达标。
当年引进的技术包括如下五部分即:
⒈带有组合把持器的密闭炉技术;
⒉利用粉料的中空电极技术;
⒊炉气回收及干法进化炉尘焚烧技术;
⒋电炉计算机控制技术;
⒌日产150吨石灰的双筒气烧石灰窑技术;
以上引进的技术成败参半,当前绝大多数投产单位,炉气回收、中空电极、气烧石灰窑均停运。下花园电石厂92年曾全系统投入运行,发现中空电极技术、炉气回 收净化均有很大缺陷。虽坚持运行半年,最后不得不停运。气烧石灰窑虽未出现问题,但因炉气净化运行不正常又无备用气源,亦未能发挥应有作用。
目前中空电极系统经技术改造后已投产两年,效果较好。炉气净化系统已基本废弃。由原设计的先净化;后利用,改为先利用;后净化。绝大多数厂家均采用余热锅 炉生产蒸汽或发电。至于气烧石灰窑除其中一座改为混烧石灰窑外,其余的均停运。各项指标绝大部分未达到当年引进时的预期效果。
一、评价
当年引进的电炉被称为节能型、无污染的环保型电炉,但至今所谓的节能两大部分:炉气改烧锅炉能起到部分节能效果。中空电极除一家使用外,均未投入,未能利用粉尘炉料,没能起到节能效果。
污染问题,虽得到一定改善,但距国家规定的排放标准尚有- 电石炉图一所示
电炉净化后炉气
即:电石生产产生的CO经净化后作为气烧窑的燃料烧石灰,生产的石灰供电炉生产使用。这一理想的闭式循环中只有石灰供应方可由石灰点切入,但供应的石灰生 产电石产生的炉气必须经净化方可供气烧窑使用。而净化系统又是该系统薄弱问题最多的环节,因而不可因生产合格的石灰而影响电石生产,电石生产不正常又不能 供充足稳定的炉气,形成了恶性循环。下花园虽92年全线开通,但因炉气净化开动率仅为60%,气烧窑无法开动随之净化系统停运,炉气燃烧排空。
上述问题的出现曾在预料之中,当年与外商技术谈判时曾提出过炉气净化技术的可行性与可靠性,且当时埃肯公司尚未开发出类似的技术,到国外考察亦未见该技 术。据埃肯公司谈:他们曾在50年代在电石炉上利用,规模较小。这次为了满足中方要求进行了模拟试验,答应了我方要求,也就在对方信誓旦旦满足中方各项技 术要求的情况下签订了合同。以致造成设备不能正常运行。若按投资额估算,投资的50%未能发挥效益。由于超常的理想导致今日的后果。
2、组合把持器
组合把持器是埃肯公司开发,在铁合金电炉首次采用,运行良好,推广至电石炉上。其特点是改变了传统的锥形环压紧导电颚板结构,改为由导电组件作为向自焙电 极传导电流。由于导电组件与电极外翅连接,其接触面大大小于导电颚板与电极的接触面。而且导电方式亦有所改变。改变了自焙电极的焙烧条件,焙烧温度梯度上 移。不仅提高了电极强度事故减少,而且避免了导电颚板与电极间因接触不良烧坏颚板的故障。
电极压放采用压放钳代替了原来结构复杂的带式或块式摩擦带,简化了设备,因
而电极压放系统与电极把持器更加安全可靠,保证了电炉安全运行。
3、计算机控制系统
引进的计算机控制系统采用了ABB公司NP 280型过程控制器,系统包括:①原料称重及运输②中空电极粉料称重运输③中空电极④电极控制⑤电极压放测示⑥高温过滤器⑦炉尘处理共七个软件部 分,可对电炉进行调整、显示、监测、报警。同时可做出日、周、月运行报告,该系统技术成熟,埃肯公司又有长时间的实践。投运以来,工作状态良好。当前因炉 气净化系统及中空电极粉料输送已停运或改造,与此相关部分均不再运行。
4、密闭炉
整体来观察该炉在技术上是成功的。该炉开停炉均无需N2置换,操作简单,故障
少,开动率可达98%以上,电炉功率超过2万KW,月产电石一般在4500吨以上。原担心的电极脱落、电极折断、导电端子烧毁等均不存在。因而电炉的主要设备,其结构及运行均优于国内原有密闭炉。但在炉盖、等方面似感有改进的必要。
5、中空电极
中空系统装置其目的是充分利用白灰及焦炭破碎后的粉料经气流输送到电炉加至
电极中心管,进入电炉高温区充分反应,生成电石,提高原料利用率,改善料层结构,降低电极消耗。
中空电极分为气流称重输送与中空管粉料加入两部分,其特点是三项电极使用同一炉顶料仓和同一称重及风送系统。三相电极使用同一配比,不能单独调节。运行中 出现的主要问题是风送系统消耗动力过大,且易堵塞,弯管处管路磨损严重,进入电极中空管的挠性胶管易损,中心管由于管径过小,经常堵塞。如能采用日本钻石 公司的部分技术进行改造,是可正常使用的。目前国内有的埃肯炉已做改进,投入运行后较为正常。
6、炉气净化系统
炉气净化系统是该工程缺陷最多几乎无法使用。
该部分引进装置采用干法净化即:炉气经水冷夹套炉气(又称粗气、荒气)管和串联的两台旋风空气冷却器冷却,将粗气温度由700。C降至250。C再引入并 联的三台过滤器,滤去粉尘,使粗气中粉尘含量由100g/NM3降至50g/NM3。净化后的炉气经加热管道使温度保持在250。C,将炉气送至气烧石灰 窑作为煅烧石灰的燃料。该装置因无焦油析出装置,为防止焦油在低温下析出堵塞过滤器,因而运行中的温度控制较严。
过滤后的粉尘约含有CN-1000ppm不能直接排空,需经500—800。C温度在回转窑内焚烧使CN-降至500ppm以下排空。
该系统的特点是以250。C得高温炉气供给石灰窑,一部分炉气的显热及焦油的潜热得以利用,另一方面又避免了炉气冷却和焦油分离造成的水污染。
在运行中炉气的冷却达不到要求的250。C,过滤器管道堵塞,需定期清理,风机故障频繁。经半年来的运行开动率仅为60—70%,未达到设计标准要求,更影响气烧石灰窑的运行造成全系统的不平衡,打破了原设想理想的闭式循环,最后被迫停运。
7、气烧石灰窑
气烧石灰窑是引进德国威马斯特公司双套筒石灰窑,日产生石灰150吨/台。该窑
技术成熟,已有二十多年运行历史,其技术特点是:热能利用率高;污染少;原料适应范围大;可利用各种燃气,且可加入少量固体燃料补充燃气的不足,生产弹性大,日产150吨窑,日产量可在150—180吨范围调节。石灰质量好,活性高,但窑体结构复杂,要求高,难度大。
运行后上述优点得到充分印证,但由于净化炉气时断时续,供给每日仅16小时,
不能保证正常运行,该窑在运行半年后,被迫停用。
对埃肯炉的评价,仅是笔者数年前在原工作单位对该炉运行的个人认识,不能代表埃肯炉的现状,故所做的评价既不全面又不及时,仅供参考。
