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1、密闭电石炉尾气和焦碳烘干尾气治理技术摘要：本文简介节能环保密闭电石炉余热锅炉电除尘技术和焦碳烘干炉尾气治理技术，以及通过国内目前先进的电除尘技术所达到的节能环保效果。并通过电除尘技术参数的调节实现电除尘技术在电石生产中电石炉余热锅炉和焦碳烘干炉的尾气治理的工业化。近年实践证明该技术实现了环保与节能的统一，有较好的推广价值。核心词：电石炉 密闭 尾气 节能 环保 除尘 焦碳 烘干一、 概况国内电石行业有电石炉七百多座,年产量居世界首位。据不完全记录,目前全国电石生产能力为0万吨。国内电石行业是高能耗、高污染产业。电石炉型大体可分为密闭炉、半密闭炉、开放炉,不同炉型的技术装备水平差距很大。密闭炉是
2、目前国内先进技术设备,重要涉及尾气及其热能回收系统、粉炭和粉灰回收运用系统。炉气直接燃烧法锅炉是热能回收系统成功设计的范例。我公司采用密闭炉尾气直接燃烧法,每吨电石副产1.5吨蒸汽。大型电石公司设计电石炉尾气锅炉发电也已经实现工业化,以炉气为补充气源的两用锅炉方案可行，商品电石公司将电石炉气用于自发电。国内电石行业在规模、炉型、布局、节能、环保上存在先天局限性，再加上原料质量差、管理水平仍然比较低,同步能耗高、污染严重。一方面电石炉尾气的余热运用效果不佳，另一方面电石炉尾气的除尘净化更是难中之难、重中之重。在密闭电石生产中，电石炉的尾气和焦碳烘干尾气是最大污染源。以公司8500*3KA的密闭电
3、石炉生产为例：尾气锅炉排放废气量2500m3/h,年粉尘排放量超过1500吨；焦碳烘干炉排放废气量1000m/h,年粉尘排放量超过600吨;污染极其严重。由于电石炉和焦碳烘干炉尾气温度高,粉尘性质特殊,风量变化,国内电石行业采用了大量的尾气干法净化的实践,但都未能主线解决尾气净化问题。二、密闭电石炉和焦碳烘干炉的烟气特性 密闭电石炉尾气温度高，粉尘粒径小，但尾气量很小。焦碳末比电阻:.1088.31.m，粉尘有导电性。表1 电石炉尾气的基本技术参数炉型 密闭电石炉焦碳烘干炉烟气温度609001060风量吨产量0Nm3/h100 Nm3h含尘浓度130200mg/Nm3氧含量0.5%9.一氧化碳
4、含量84%0mg/二氧化碳含量51.%氢含量11%表2 电石炉、焦碳烘干炉尾气中粉尘的化学成分粉尘种类CaOMg SiO2F2Ol2O其他密闭电石炉尾气537%2.6%13.0%.4 %5.4%39焦碳烘干炉尾气灰份%：18.1 挥发份%:4.9固定碳%：77.0 硫份：0.8表3 电石炉尾气中粉尘的粒径分布粒径0225 510102020040比例%7519621.85.64.11 三、 国内电石生产尾气治理存在的问题电石炉尾气温度高，成分复杂，尾气量波动大。并且粉尘的性质比较特殊，粉尘颗粒细,比表面积大，比重轻,同步还具有一定的粘性，难以清灰；粉尘中具有较多的焦炭粉尘,磨蚀性比较强；粉尘中
5、的比电阻也比较高，治理难度比较大。焦碳烘干炉尾气粉尘含硫,比电阻偏低,并且由于其特殊的导电性、可燃性,治理难度非常大。七十年代以来,国内电石行业为治理电石炉尾气和焦碳烘干炉尾气进行了大规模、长时间、形式多样的净化实验研究及实践。但存在的复合沉降室外旋风除尘器二级除尘阻力大易堵塞；湿法除尘带来的水污染及高水解决费用;电除尘器因比电阻范畴和爬电问题排放不能达标;布袋除尘器清灰困难,因温度变化大，焦炭粉尘夹带火星烧毁滤袋等电石炉尾气和焦碳烘干炉尾气治理的种种技术难题不能有效解决。密闭电石炉尾气温度高达600900，烟气成分复杂。国内最早采用湿法除尘未能达标，同步导致严重的水污染（含氰废水),被迫停用
6、；尾气直接引入锅炉燃烧，换热后进旋风、布袋二级除尘,由于锅炉清灰难，热效率下降，烟气温度达到400烧毁滤料；从国外引进的密闭炉配套干法袋净化技术，尾气冷却净化后进气烧窑烧石灰，由于烟气冷却后焦油析出,冷却器滤袋不久因糊袋导致系统堵塞,气烧窑只能停用，尾气直排大气点天灯,既挥霍热能又污染环境。四、浙江巨化密闭电石炉及焦碳烘干炉尾气治理技术1、密闭电石炉尾气治理技术我公司最早在国内电石炉尾气摸索治理失败,直到我公司率先在开放炉采用电除尘技术获得重大技术突破，排放尾气含尘在50mg/3如下,彻底解决了近年来始终捆扰电石生产公司的节能与环保之间的矛盾，四年来运营十分稳定。继电除尘技术成功运用于开放电石
7、炉尾气治理后，我公司在又成功地将这一技术应用于密闭电石炉的余热锅炉尾气治理,应用于焦碳烘干炉尾气治理。我公司密闭电石炉是国内第一套国产化密闭电石炉,工程建设投产于93年，是一套节能环保型电石炉。当时有五个方面的技术特性，其中最大的特点是炉气净化烧石灰,我们在炉气净化上投资多万元，最后还是以失败告终。99年，随着兄弟厂一家电石炉尾气烧锅炉的运用成功，我们借鉴了她们的经验，建成了2#电石炉余热锅炉,其中尾气除尘系统投资约80万元,投产后由于除尘系统不能正常运营,装置的蒸汽生产能力仅为设计能力的50%，部分电石炉炉气继续放空,环境效益和经济效益不能达标，原旋风加布袋二级除尘工艺在几经整治后,两台7w
8、风机满负荷运营还常常有炉气部分放空，运营成本很高。特别是随着电石生产原料焦碳价格的不断提高，公司为了减少生产成本进行原料构造的大调节措施的出台,电石生产浮现波动,布袋也屡屡浮现烧损现象,环境差,系统积灰影响蒸气产量,在原料构造调节期间,锅炉蒸气日产量仅为160吨。根据存在问题，我们在解决了电除尘除尘工艺应用存在的安全问题后,采用了过去始终有争议的电除尘工艺。(工艺流程见图1）密闭炉采用电除尘的特点是:运营费用低。项目实行后，系统阻力减少,引风机由本来的两开实现一开一备,并且一台风机的开度仅为本来开度的3%4,减少引风机动力消耗约90w， 全年节电多万元。除尘效果好。余热锅炉尾气经电除尘后，粉尘
9、浓度低于200mg/m,符合国家排放原则，实现达标排放。环境改善。电石炉气消除放空现象。提高蒸汽产量。全年增产中压蒸汽6000吨，新增效益45万元。维护费用省。相比布袋除尘器,减少布袋更换费用12万元/年。密闭电石炉余热锅炉尾气除尘项目投资约73万元,于10月投运。该除尘项目运用电除尘措施成功地解决了除尘运营安全、电石生产节能和环保的矛盾。密闭炉+锅炉+电除尘三位一体的工艺,已经为我公司带来了良好的经济效益和社会效益，这一套工艺的成功,预示了电石生产的一种发展趋向，它的节能和环保效益是其他炉型远不能及的。该项目的建成投运,有效地解决了余热锅炉引风局限性、排尘浓度超标、引风机震动大、运营不稳定等
10、问题，减少了排放粉尘，提高了锅炉的作业率和锅炉蒸汽的产量,目前锅炉蒸汽月产量在600吨以上。、焦碳烘干炉尾气治理技术我公司焦碳烘干除尘系统自993年与密闭电石炉配套布袋除尘工艺建成投产以来,由于烧布袋现象严重，运营费用高,粉尘排放始终不合格, 99年的改电除尘工艺。由于电除尘本体设计除尘解决能力低，以及设备腐蚀、爬电等问题未能解决,电除尘整治失败。近年来，碳干除尘几经整治，效果均不抱负，环境污染大,直接影响了岗位工人身体健康和周边的居住环境。199年新增一套湿法除尘装置。新装置投产后来基本解决了粉尘排放问题。但是由于焦碳的挥发份含硫、以及湿法除尘汽液夹带等问题,浮现了严重的设备和管道腐蚀问题。
11、设备更新并衬里,又浮现衬里剥落,设备及管道、烟囱、风机叶片等严重腐蚀。将烟尘直接送至水箱除尘方案，由于技术的可靠性问题，未能实行。我公司碳干湿法除尘排放的废水有二个污染因子超标严重，受公司污水排放污染因子收费直线上升的影响,投资80万元对除尘工艺进行彻底改造。 本工艺采用电除尘技术替代原湿法除尘。改造后系统阻力下降a以上;粉尘排放浓度在10mg/m如下,除尘效率在9.9%以上;不产生水污染；收集的除尘灰1800吨，用于生产焦碳球，投入电石炉生产电石,实现闭路循环经济。其中节电0,粉末焦碳回炉后产生年经济效益在2万元以上。（工艺流程见图2） 图2、焦碳烘干尾气除尘工艺流程图表450*3kA电石炉
12、余热锅炉和焦碳烘干炉系统技术指标技术指标 项目 电石炉余热锅炉焦碳烘干炉炉面负压-100P解决风量250m3/h15000 3/h烟尘排放浓度12.47mg/Ndm3.95 m/Ndm3林格曼黑度1级99.%9995%尾气排放温度15010过热蒸汽压力1.27M过热蒸汽温度020系统阻力PaPa五、小结密闭电石炉尾气净化与余热运用系统和焦碳烘干尾气除尘技术的成功应用,较好地解决了电石生产节能与环保问题，装置投运来证明技术先进可行、运转率高,获得良好的经济效益和环境效益。节能环保密闭电石炉技术的运用,推动了整个电石行业的技术进步。焦碳烘干尾气除尘技术突破,彻底解决了近年来行业内由于没有可行的治理技术导致的超标排放问题。但密闭电石炉尾气运用不应当停留在燃烧热能运用，直接净化回收尾气中丰富的一氧化碳资源合成下游化工产品虽然尚无成功应用先例,技术上解决已经可以实现。成功回收密闭电石炉尾气中丰富的一氧化碳气体，开发下游产品是国内电石工业生存和发展的必经之路,我们还须努力。近年来我公司以实现环保与可持续发展为公司生命线，将电石行业除尘技术的不断发展和提高作为自己一以贯之的追求目的，致力为电石行业实现环境治理与经济效益的双赢作出积极的奉献。
