改造電煅爐煙氣排放方式的實(shí)踐總結(jié)

發(fā)布時間：2016-01-15

山西晉陽碳素股份有限公司是碳素行業(yè)一個規(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，生產(chǎn)規(guī)模逐年增長，產(chǎn)品暢銷于國內(nèi)外市場。但是近年來，我國環(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。我國政府越來越重視節(jié)能和環(huán)保問題。于是，晉陽碳素公司的五臺1250KVA型電煅爐就成了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門監(jiān)視的重點(diǎn)對象。環(huán)保局要求晉陽碳素公司：“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，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)請人來做嘗試，但不成功的多，有的當(dāng)時成功了，時間一長，暴露出問題，又解決不了，也就停用了。

太原嘉能動力科技有限公司的總經(jīng)理李貴良曾經(jīng)給晉陽碳素設(shè)計(jì)和制造過兩臺電鍛爐設(shè)備，至今仍在運(yùn)行。對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，很快拿出一個設(shè)計(jì)方案。方案的簡要內(nèi)容是：

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

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。煙氣輸送的動力是一臺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)他們在外考察的情況來看，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，我們在輸送管道的開始就安裝了一個電動調(diào)節(jié)閥門，自動調(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)，對電鍛爐的煙氣量進(jìn)行了反復(fù)計(jì)算。同時對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)行解決了兩臺電煅爐的尾氣排放的問題，同時為晉陽碳素公司每年節(jié)約3000噸優(yōu)質(zhì)煤。價值150萬元。

作為晉陽碳素公司的****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，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系統(tǒng)運(yùn)行的影響。操作人員只能過一段時間就清理一次。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。

晉陽碳素公司看到了成效，一期工程完成以后，運(yùn)行兩個月，就與太原嘉能動力公司協(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，一方面可解決三臺電鍛爐的煙氣排放問題，另一方面也會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，我們在輸送管道的始末兩端各安裝了一臺煤氣加壓風(fēng)機(jī)。一臺保證煙氣出口的壓力值在要求范圍之內(nèi)；另一臺保證煙氣燃燒時的壓力值（>1500Pa）。為了在檢修風(fēng)機(jī)時不停止生產(chǎn)，每臺風(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)控制信號兩個單位都要監(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。

3、在二期工程的管道上，增加了一臺除塵器和一臺脫水設(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，價值200萬元。晉陽碳素公司從此結(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。為我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)作出一點(diǎn)成績。  

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