改造電煅爐煙氣排放方式的實(shí)踐總結(jié)

發(fā)布時(shí)間：2016-01-15

山西晉陽(yáng)碳素股份有限公司是碳素行業(yè)一個(gè)規(guī)模較大的生產(chǎn)企業(yè)。該企業(yè)已有三十多年的生產(chǎn)歷史，由于管理精細(xì)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，銷售量穩(wěn)定增長(zhǎng)，生產(chǎn)規(guī)模逐年增長(zhǎng)，產(chǎn)品暢銷于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。但是近年來，我國(guó)環(huán)境污染日益嚴(yán)重，二氧化碳的排放日益增多，使全球的氣溫增高，給人類的生存環(huán)境造成很大的威脅。我國(guó)政府越來越重視節(jié)能和環(huán)保問題。于是，晉陽(yáng)碳素公司的五臺(tái)1250KVA型電煅爐就成了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)視的重點(diǎn)對(duì)象。環(huán)保局要求晉陽(yáng)碳素公司：“白天不準(zhǔn)冒黑煙，晚上不準(zhǔn)冒明火。”這一要求給碳素廠出了大難題。電煅爐需要24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，不到檢修周期是不能停產(chǎn)的。

因?yàn)殡婌褷t的尾氣夾雜著一些煤粉和氣體可燃物，從煙囪中排出來的不是黑煙就是紅紅的火焰。兩樣都不讓冒，就只能停產(chǎn)了。碳素公司的老板很著急，組織人員四處尋訪，看看同行業(yè)的企業(yè)是否有已經(jīng)能處理的業(yè)績(jī)，以求找到解決的辦法。找來找去，沒見到一家企業(yè)有成功的辦法。大部分企業(yè)仍在排放，有少數(shù)企業(yè)請(qǐng)人來做嘗試，但不成功的多，有的當(dāng)時(shí)成功了，時(shí)間一長(zhǎng)，暴露出問題，又解決不了，也就停用了。

太原嘉能動(dòng)力科技有限公司的總經(jīng)理李貴良曾經(jīng)給晉陽(yáng)碳素設(shè)計(jì)和制造過兩臺(tái)電鍛爐設(shè)備，至今仍在運(yùn)行。對(duì)電煅爐工藝比較熟悉，于是，碳素公司的領(lǐng)導(dǎo)找到了李總，希望能幫助解決電煅爐的排放問題。 太原嘉能動(dòng)力科技有限公司是專業(yè) 搞余熱利用和鍋爐制造安裝的科技型企業(yè)。很快組織人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，取得各種數(shù)據(jù)，經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算后，很快拿出一個(gè)設(shè)計(jì)方案。方案的簡(jiǎn)要內(nèi)容是：

1、在電煅爐的煙囪上安裝一個(gè)耐高溫（500℃）的閥門，閥門關(guān)閉時(shí)就將煙氣截住，不讓其對(duì)空排放。

2、在閥門下面，安裝一條管道，使煙氣能沿著管道輸送到鍋爐房的鍋爐爐膛里，通過燃燒器將其點(diǎn)燃燃燒。燃燒后用鍋爐配套的脫硫除塵器將煙氣凈化后排空。煙氣輸送的動(dòng)力是一臺(tái)安裝在鍋爐附近的煤氣加壓風(fēng)機(jī)。

3、由于輸送的距離較遠(yuǎn)，電煅爐到鍋爐房的**遠(yuǎn)水平距離是150米。有人質(zhì)疑:本來煙氣的可燃物不多，高溫下很快就會(huì)與空氣中的氧氣混合燃燒了，引到鍋爐房的煙氣還能點(diǎn)燃嗎？根據(jù)他們?cè)谕饪疾斓那闆r來看，多數(shù)這樣的系統(tǒng)都點(diǎn)不著。嘉能公司的技術(shù)人員認(rèn)為，只要保證輸送管道的密封性，管道中的空氣將會(huì)很快減少，并被煙氣所替代。因此，管道制造和安裝的密封性成了本方案成功與否的關(guān)鍵之一。

4、電煅爐的生產(chǎn)工藝要求煙氣排放口的壓力值在一定的范圍之內(nèi)。壓 力太高，會(huì)造成煙氣從加煤料口擠出來，形成火焰，燒壞電極棒及其它設(shè)備。壓力太低，以致形成負(fù)壓，將導(dǎo)致吸入大量空氣，使煙氣在出煙口就燃燒，使煙氣溫度急劇升高。燒壞煙囪。我們必須將壓力值控制在煙囪排放時(shí)所形成的壓力值。以保持它的傳統(tǒng)狀態(tài)。一般它的壓力值在-80—0MPa。為了保持這一數(shù)值，我們?cè)谳斔凸艿赖拈_始就安裝了一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，自動(dòng)調(diào)節(jié)出口處的壓力。并用壓力變送器和溫度傳感器在線顯示壓力和溫度，以便操作人員進(jìn)行監(jiān)控。

5、 嘉能動(dòng)力科技有限公司技術(shù)人員根據(jù)電鍛爐的入爐煤料的數(shù)量；煤揮發(fā)份含量；水含量；煤的燒損量；漏人爐內(nèi)的空氣量；煙氣溫度等參數(shù)，對(duì)電鍛爐的煙氣量進(jìn)行了反復(fù)計(jì)算。同時(shí)對(duì)煙氣在管道中的流速；溫度的下降梯度；管道的阻力；煙氣燃燒所需的動(dòng)壓，一一作了計(jì)算和優(yōu)選。并據(jù)此選擇了風(fēng)機(jī)的參數(shù)。 上述方案經(jīng)過認(rèn)真討論，雙方很快達(dá)成協(xié)議。工程開工。由于****次干這樣的工程，出現(xiàn)了一些意想不到的問題。雙方經(jīng)過不斷的協(xié)商和努力。終于再2013年10月竣工，開始調(diào)試。點(diǎn)火一次成功。爐膛里，煙氣燃燒的火焰非常令人興奮。運(yùn)行的結(jié)果是兩臺(tái)電鍛爐的煙氣燃燒，基本滿足了鍋爐的需要。為了保持爐膛內(nèi)的明火，仍需加一些煤在爐排上，來保證煙氣燃燒不滅火。這是一種****措施。余熱系統(tǒng)的成功運(yùn)行解決了兩臺(tái)電煅爐的尾氣排放的問題，同時(shí)為晉陽(yáng)碳素公司每年節(jié)約3000噸優(yōu)質(zhì)煤。價(jià)值150萬元。

作為晉陽(yáng)碳素公司的****期工程，雖然基本上是成功的。但是很快就出現(xiàn)了一些問題。 系統(tǒng)運(yùn)行了一、二個(gè)月后，風(fēng)機(jī)的輸送能力逐日下降，風(fēng)機(jī)也開始失去平衡。開始有些震動(dòng)，打開一看，風(fēng)機(jī)葉片上沾滿了焦油和煤粉的混合物。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)是忽略了煙氣中的煤粉和焦油對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響。操作人員只能過一段時(shí)間就清理一次。不僅是風(fēng)機(jī)葉片上，在一些管道的拐彎處和閥門的喉口處也發(fā)生堵塞。必須經(jīng)常清理。經(jīng)過觀察和思考，我們決定采取一些措施：

1.在輸氣管道中增加除塵器和脫水設(shè)備；使水和粉塵及時(shí)分離出來。

2.加強(qiáng)保溫措施，使煙氣溫度不要低于水蒸氣和焦油的凝結(jié)溫度，****保持在130℃以上。 一期工程解決了兩臺(tái)電鍛爐的煙氣排放問題，并節(jié)約了大量燃煤，不到一年即可收回投資。

晉陽(yáng)碳素公司看到了成效，一期工程完成以后，運(yùn)行兩個(gè)月，就與太原嘉能動(dòng)力公司協(xié)商實(shí)施二期工程。二期工程的內(nèi)容是：將余下的三臺(tái)電鍛爐的煙氣輸送到焙燒車間的焙燒窯燃燒。焙燒窯原來使用煤氣發(fā)生爐的煤氣來加熱。每天耗用8-10噸優(yōu)質(zhì)塊狀煙煤。實(shí)施了二期工程以后，一方面可解決三臺(tái)電鍛爐的煙氣排放問題，另一方面也會(huì)減少焙燒車間的耗煤量。但是，焙燒車間距電鍛爐廠房約400 米，比到鍋爐房遠(yuǎn)一倍還多。這給煙氣輸送增加了一些困難，給電信號(hào)輸送增加了難度。在二期工程設(shè)計(jì)上，我們采取了一些與二期工程不同的措施：

1、為了保證煙氣能平穩(wěn)地遠(yuǎn)距離輸送，我們?cè)谳斔凸艿赖氖寄﹥啥烁靼惭b了一臺(tái)煤氣加壓風(fēng)機(jī)。一臺(tái)保證煙氣出口的壓力值在要求范圍之內(nèi)；另一臺(tái)保證煙氣燃燒時(shí)的壓力值（>1500Pa）。為了在檢修風(fēng)機(jī)時(shí)不停止生產(chǎn)，每臺(tái)風(fēng)機(jī)旁都安裝了備用風(fēng)機(jī)，并設(shè)置了旁通管道和閥門。可通過開啟和關(guān)閉閥門更換使用的風(fēng)機(jī)。

2、鍋爐房和焙燒車間分別在電鍛爐的南北兩側(cè)，相距約500米。一期工程的電氣控制系統(tǒng)設(shè)在鍋爐房，便于鍋爐房操作人員的監(jiān)控。同理，二期工程的電氣控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在焙燒車間，而煙囪上的閥門的開關(guān)控制信號(hào)兩個(gè)單位都要監(jiān)察和控制。為此在二期工程的電控系統(tǒng)我們采用了工控機(jī)控制系統(tǒng)，用以太網(wǎng)傳輸各種信號(hào)。

3、在二期工程的管道上，增加了一臺(tái)除塵器和一臺(tái)脫水設(shè)備。在溫度較高處除去煙塵，在溫度較低處分離水份。

4、改變了管道的保溫方式，增強(qiáng)了保溫效果。盡可能不讓煙氣溫度下降太多防止或減少焦油和水蒸氣的凝結(jié)和粘連。增加風(fēng)機(jī)的可靠運(yùn)行時(shí)間。 2014年8月底二期工程完工。9月上旬點(diǎn)火調(diào)試。點(diǎn)火很順利。兩臺(tái)電鍛爐的煙氣被輕松輸送到焙燒爐的燃燒器，一點(diǎn)就著。因?yàn)樵嚐�，窯內(nèi)是空的，沒有產(chǎn)品。溫度上升很快。應(yīng)該說可以滿足要求。車間領(lǐng)導(dǎo)計(jì)劃9月18號(hào)開始用于生產(chǎn)。一旦運(yùn)行成功，又可以為碳素公司每年節(jié)約3200噸優(yōu)質(zhì)煙煤，價(jià)值200萬元。晉陽(yáng)碳素公司從此結(jié)束了煙囪冒黑煙或紅火焰的歷史！ 這兩期工程也為太原嘉能動(dòng)力科技有限公司在電鍛爐余熱利用方面積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。我們將繼續(xù)努力，愿為更多碳素行業(yè)的企業(yè)解決電鍛爐煙氣的余熱利用問題。為我國(guó)節(jié)能環(huán)保事業(yè)作出一點(diǎn)成績(jī)。  

太原嘉能動(dòng)力科技有限公司供稿，聯(lián)系電話：0351-6770886    本專利以授權(quán)