电石炉尾气治理除尘技术 侯涛 （青海省青海盐湖工业集团股份有限公司化工分公司） 摘要：电石生产企业在符合行业准入条件的前提下，应采用大型综合利 炉的优点。 用技术，充分利用炉气及热能，本文围绕这一课题进行了研究探讨。 ａ可解决焦油堵塞的问题；ｂ提高余热锅炉的热效率；Ｃ提高 余热锅炉的热效率。 采用强制冷却＋布袋除尘的工艺流程 电石是基本的有机化工原料，由它制得的乙炔可替代石油制品 配强制冷却工艺的特点①工艺简单、可靠、成熟，②一次性投资 生产醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙炔碳黑等一系列数干种 省，③维护工作量低，④占地面积少，⑤施工周期短，⑥浪费能源。 有机产品。又是冶金、矿山、机械、建筑等工业中必不可少的辅助材 大关键模块①降温（余热利用或强制冷却）技术，②脉冲布袋除 料。从氯碱行业的信息看，电石法ＰＶＣ还将发展，电石行业仍有发展 尘技术，③系统漏风检测技术，④系统阻力降低技术，⑤受热面清灰 的空间，这与国际石油市场和我国资源现状以及化工生产有关，电石 技术，⑥ＰＬＣ控制技术，⑦除灰外运系统。 行业是高耗能、高污染的产业，大部分的电石炉粉尘都严重超标，因 投资概算 此，电石要长期持续健康发展，环境必须要治理好。 处理工艺 增湿塔＋静电除尘强制冷却＋袋除尘余热利用＋袋除尘 １内燃式密闭电石炉尾气性质、治理和综合利用情况 Ｏ引言 尾气工艺参数 关键词：电石炉尾气治理除尘技术 炉型 烟气温度 风量／吨电石产量 含尘浓度 焦油、氰化物等 全密闭式电石炉 氧化碳含量 内燃式密闭电石炉尾气治理和综合利用技术 二氧化碳含量 目前国内用于内燃式密闭电石炉的净化处理方法中有两种，分 氢含量 别是湿法除尘和干法除尘，湿法除尘在实际使用过程中存在很大的 水蒸气含量 问题，主要原因是粉尘中含有Ｃａ０，遇水生成Ｃａ（０Ｈ）：，碱性、粘性 氨含量 大，在高温下形成酸液严重腐蚀设备并造成二次污染。干法除尘有 旋风除尘、袋式除尘和静电除尘，旋风除尘由于除尘效率低一般都 ２全密闭电石炉粉尘特性 不能达标 静电除尘要降低粉尘比电阻，才能够实现粉尘的达标排 全密闭电石炉炉气净化主要有三种方法： 放，国内目前能够实现达标排放的几乎没有；布袋除尘使用的比较 ２．１直接利用净化技术采用锅炉燃烧炉气，燃烧后的炉气经电 普遍，但在选用时要考虑降温、滤料和清灰方式的选择才能实现粉 除尘器净化后放空。该种技术已在浙江巨化电石有限公司、云南维尼 尘的达标排放；相比来说，布袋除尘的除尘效率是最高的，可以达到 纶厂、张家口下花园电石厂和乌海海吉氯碱公司等企业应用，余热锅 ９９％。 炉可产蒸汽和发电。 ①干法除尘：冷却或佘热利用＋电除尘、冷却或余热利用＋袋 ２．２先净化后利用技术此种技术是我国八十年代末从德国、挪 除尘。②烟气非常干燥，致使粉尘比电阻较高，电除尘难以捕集烟气 威、日本等国引进的八套２５５００ＫＶＡ全密闭电石炉及中空电极、气 中的粉尘，除尘效率不能保证。③粉尘中含有不完全燃烧的物质，采 烧窑、组合式把持器、干法除尘、计算机控制五项新技术。从应用上 用电除尘技术，因电场中有火花产生，所以有发生爆炸的危险。④湿 看，干法除尘净化并没有获得成功，主要原因是管道、冷却器和灰斗 法除尘：粉尘中ＣａＯ，遇水形成Ｃａ（ＯＨ） ，碱性、粘性大，在高温下形 等堵灰严重。 成酸液严重腐蚀设备并造成二次污染。⑤大多采用袋除尘技术，且相 ２．３湿法回收炉气后利用技术该系统的特点是按照炉气的走 当成熟。⑥余热锅炉＋布袋除尘或电除尘的工艺。⑦强制冷却＋布袋 向依次串联设置带有刮板的炉气洗气机、粗洗一塔、粗洗二塔和精 除尘的工艺。⑧增湿塔＋电除尘的工艺。 洗三塔；水流与炉气形成逆向流程，并在洗气机的出水口设置旋液 用余热锅炉工艺可产蒸汽和发电，强制冷加布袋除尘是将烟温 分离器，分离器中的上清液回送至一塔的逆流段。回收的炉气送入 降到布袋所能承受的范围再进行净化。增湿塔＋电除尘工艺要将粉 锅炉燃烧，产生蒸汽，供厂内生活取暖用。降温后由于烟气中含有少 量的焦油会析出，在工艺中采用机械刮板洗气机，所有积灰全部通 尘比电阻降到合适的范围再用电除尘净化。 对于密封好的内燃式密闭电石炉炉气温度可达到６００℃左右， 过机械刮板刮除，解决堵塞、结垢的问题，保证系统的稳定运行。洗 其热量还是有很大的利用价值，针对不同的用户可选择烘干焦碳或 余热锅炉产蒸汽的方式。炉气中热量的利用，可以达到更高的经济效 益、环保效益和社会效益，开创三丰收的局面。 液 采用余热锅炉＋布袋除尘的工艺流程 一∞～ 州一一 一 匿碾一雪一图一 一圃 ①节约能源，②工艺较复杂，③一次性投资较高，④新型余热锅 ２４１ 浅析电力电子技术在电力系统中的应用 王鸿利（佳木斯电业局桦南供电局） 摘要：电力电子技术正在不断发展，新材料、新结构器件的陆续诞生，计 流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点，对于远距 算机技术的进步为现代化控制技术的实际应用提供了有力的支持，在各行各 离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网，高压直流输电拥有独 业中的应用越来越广泛。电力电子技术在电力系统中的应用研究与实际工程 特的优势。１９７０年世界上第一项晶闸管换流器的产生，标志着电力 也取得了可喜成绩。 电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工 关键词：直流输电电力电子发电机 程均采用晶闸管换流阀。 １－２＿２柔性交流输电（ＦＡＣＴＳ）技术ＦＡＣＴＳ技术的概念问世于 电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技 ２Ｏ世纪８０年代后期，是一项基于电力电子技术与现代控制技术对 术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过五十年的发展历程，它在 交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术，可 传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得 实现对交流输电功率潮流的灵活性，大幅度提高电力系统的稳定水 到了越来越广泛的应用，最成功地应用于电力系统的大功率电力电 平。 子技术是直流输电（ＨＶＤＣ ｏ自二十世纪八十年代，柔性交流输电 ２０世纪９Ｏ年代以来，国外在研究开发的基础上开始将ＦＡＣＴＳ （ＦＡＣＴＳ）概念被提出后，电力电子技术在电力系统中的应用研究得 技术应用于实际电力系统工程。其输出无功的大小，设备结构简单， 到了极大的关注，多种设备相继出现。笔者在本文中介绍了电力电子 控制方便，成本较低，所以较早得到应用。 技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节中 何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电 １电力电子技术的应用 压、频率、谐波和不对称的要求，还要抑制种瞬态的波动和干扰。电 自２０世纪８Ｏ年代，柔性交流输电（ＦＡＣＴＳ）概念被提出后，电 力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用，及用户电力 力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注，多种设备 （Ｃｕｓｔｏｍ Ｐｏｗｅｒ）技术或称ＤＦＡＣＴＳ技术，是在ＦＡＣＴＳ各项成熟技 相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用 术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将ＤＦＡＣＴＳ设备 现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节，列举电 的缩小版，其原理、结构均相同，功能也相似。由于潜在需求巨大，市 力电子技术的应用研究和现状。 场介入相对容易，开发投入和生产成本相对较低，随着电力电子器 １．１在发电环节中的应用电力系统的发电环节涉及发电机组 件价格的不断降低，可以预期ＤＦＡＣＴＳ设备产品将进入快速发展 的多种设备，电力电子技术的应用以及改善这些设备的运行特殊行 期。 为主要目的。 １．４在节能环节中的运用 １．１．１大型发电机的静止励磁控制静止励磁采用闸管整流并 １．４．１变负荷电动机调速运行电动机本身挖掘节电潜力只是 自励方式，具有结构简单、可靠性高及造价低等优点，被世界各大电 力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节，因而具有其 节电的一个方面，通过变负荷电动机的调速技术节点又是另一个方 只有将二者结合起来，电动机节电方较完善。目前交流电调速在 特有的快速性调节，给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生 面，冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵 良好控制效果的有利条件。 １．１．２水力、风力发电机的变速恒频励磁水力发电的有效功率 类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和 取决于水头压力和流量，当水头的变化幅度较大时（尤其是抽水蓄能 水流两具有显著效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调 我国正在推广应用中。 机组），机组的最佳转速随之发生变化。风力发电的有效功率与风速 速，变频调速的优点是调整范围广，精度高，频率高，能实现连续无 的三次方成正比，风车捕捉最大风能的转速随风而变化。为了获得最 定子、转子的铜耗也不大，节电率 大有效功率，可使机组变速运行，通过调整转子励磁电流的频率，使 级调整，在调速过程中较差损耗小，成本高，产生高次谐波污染电 其与转子转速叠加后保持定子频率及输出频率恒定。此项应用的技 般可以达３０％左右。其缺点主要为：一Ｏ引言 的运用。 １．３在配点环节中的应用配电系统迫切需要解决的问题是如 力网。 １．４．２减少无功损耗，提高功率因数在电气设备中，变压器和 １．１．３发电厂的厂用电率平均为８％，风机水泵耗电量约占火电 设备总耗电的６５％，且运行效率地。使用低压或高压变频器，实施风 交流异步电动机等都属于感性负载，这些设备在运行时不仅消耗有 术核心是变频电源。 机水泵的变频调速，可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成 功功率，而且还消耗无功功率。因此，无功电源与有功电源一样，是保 否则， 熟，国内外有众多的生产厂家，并不完整的系列产品，但具有高压大 证电能质量不可缺少的部分。在电力系统中应保持无功平衡，严惩时会引起电压 容量变频器设计和生产能力的企业不多，国内有不少院校和企业正 将会使系统电压降低，设备破坏，功率因数下降，崩溃，系统解裂，造成大面积停电事故。所以，当电力网或电气设备无 在抓紧联合开发。 １－２在输电环节中的应用电力电子器件应用于高压输电系统 功容量不足时，应增装无功补偿设备，提高设备功率因数。 被统称为“硅片引起的第二次”，大幅度改善了电力网的稳定运 ２结束语 行特性。 文中介绍了电力电子技术在电力系统中的各类应用，重点在发 １＿２．１直流输电（ＨＶＤＣ）和轻型直流输电（ＨＶＤＣ Ｌｉｇｈｔ）技术直 电环节、输电环节、配电环节和节能环节中的运用。 （上接第２４１页） 涤后产生的污水大部分循环利用。该种工艺比较成熟，但工艺系统 术目前都是成熟的，针对不同的情况可作出不同的选择。目前，煤、 较复杂，系统动力消耗大，维护费用较高会造成二次污染，不符合循 电、化一体化已成发展趋势，因此单独建设商品电石的生产基地是不 环经济的要求。 合适的，事实电石行业的整合已日益明显，已开始从煤矿一电石及电 全密闭电石炉炉气干法净化的关键设备①炉气降温装置；②焦 力一电石的简单一体化，发展成煤、盐、电、碱、电石、聚氯乙烯、水泥、 油捕集装置ｊ③高温防爆布袋除尘器；④三级密封出灰装置；⑤防爆 ＣＯ利用的大型一体化项目，电石规模都在数十万吨以上，甚至规划 真空泵或高压风机（高温型）：⑥计算机控制系统；⑦旁通切换密封蝶 超百万吨的，无疑将在整合和规范行业的健康发展上产生巨大影响。 阀系统。 面对这样的形势，电石生产企业在符合电石行业准入条件的前提下， ３总结 应采用大型全密闭炉及其尾气综合利用技术，以循环经济、可持续发 纵上所述，不论是内燃式密闭炉或是全密闭炉，其炉气的净化技 展为基本理念，降低综合能耗，充分利用炉气及热能。 ２４２
