电石炉烟气除尘系统设计探讨与实践

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1、电石炉烟气除尘系统设计探讨与实践摘要:介绍了电石炉的生产工艺和除尘系统的工艺特点，以及电石炉除尘系统设计前和实际工程设计中需要注意的一些问题。关键词:电石炉烟气除尘,除尘系统设计,风机选型电石是重要的基本化工原料，但在电石的生产过程中会给环境带来严重的污染（主要是烟尘污染）。据测算，生产每吨电石排尘约60kg，以2万kVA电石炉日产电石135t计算，每天排入大气中的烟尘约为8.1t。1电石炉生产工艺电石炉生产过程中，在投料、物料焙烧、出电石等不同生产阶段的烟气温度和烟气量是不同的。设计前应充分了解电石炉的生产工艺特点，准确把握烟

2、气参数的周期变化情况，针对具体的情况选择合适的除尘工艺和配套设备。电石炉出料口位置平时烟气量小，几乎没有外逸粉尘，但在电石流出时，由于高温电石会迅速加热周围空气，造成炉口热气流急速上升，同时大量电石粉尘也会迅速充满炉口周围空间，对现场操作环境会造成很大污染。电石炉出料整个过程的持续时间根据不同炉型和操作水平的差异约在15～30分钟，属间歇性扬尘。2电石炉除尘工艺说明电石炉除尘工艺将电石炉烟气与出炉口烟气分别独立处理。这样做的优点有：（1）由于出炉口烟气的周期性间歇出现，采用独立的除尘工艺可以针对电石炉生产变化情况启停风机，节省运

3、行电耗。（2）出炉口附近集尘罩内的负压作用将热烟气与周围冷空气迅速混合，再加上烟气管道的散热作用，在烟气到达布袋除尘器时可以将其温度降到110℃以下，因此滤料可以采用中常温的涤纶针刺毡，从而避免采用与主炉烟气除尘一样的高温滤料，大大降低滤料成本。电石炉产生的烟气，通过电石炉集尘罩收集，经烟道引至强制风冷器降温，降温后的烟气引至低压脉冲布袋除尘器，除尘器内采用特殊结构设计，内置防火墙和烟气稳流段以防止烧毁布袋。经过布袋除尘器处理后的净气通过引风机至烟囱排入大气。当除尘器系统出现故障时，打开集气罩上的旁路烟道，将高温烟气排空。抢修除

4、尘器故障时，可关闭除尘系统主烟道阀门。电石炉出料口的烟气除尘采用独立的除尘系统，每次工作时间为20～30分钟，间隔时间为1小时左右（可手动或自动控制），属间歇性工作方式。电石炉主除尘系统流程见图1，出炉口除尘系统流程见图2。3系统设计前的准备工作现场需实际考察的主要内容有：（1）电石炉最大功率负荷应以变压器最大超负荷为准；（2）电石炉上部集尘罩的密闭情况需掌握了解：1）炉罩高度（从操作面到罩顶）以1.4～1.5m为准，超出应另考虑；2）炉门数量及炉门尺寸（长×宽）；3）加料方式是手工还是机械（加料管从炉罩上插入），加料管的数量；

5、4）出烟管的数量，出烟管与电极相对位置及两烟管夹角；5）所用原料是焦碳还是兰碳，含水量是多少；6）出烟管向上排空的烟囱有几个，直径是多少；7）电石炉的设计产量、实际产量、最大产量；8）电石炉盖的密闭情况（炉门是否有活动盖板可盖，三根电极与炉盖处空隙是否有密封措施）等；（3）电石炉出炉口上方是否有集尘罩（大小或安装形式是否合适），出炉间隔时间及一次出炉用时为多少。4实际工程设计的几点建议4.1强力风冷却器（1）冷风输送形式。一般常见的是列管冷却加轴流风机。轴流风机分层布置，每层两个，分五层；每层为一组，每组可手动启闭和与温度连锁自

6、动控制各层电机的启闭。但这样做会存在隐患：当轴流风机处于停止状态，而周围环境有从风机对侧吹来的风时，列管周围的高温烟气（100℃或更高）会吹到轴流风机一侧，这样会烧毁风机叶片和电机线圈，影响设备正常运行。而如果让风机24小时运转又会造成不必要的浪费。目前可使用一套新的可行的冷风输送形式：采用通风机经通风管道送风至冷却器列管，通风机与温度信号连锁，通过变频调速调节风量或启闭电机，可避免侧风对设备的不利影响。（2）灰斗集灰作用。冷却器灰斗位置是烟气流动方向发生急速改变的地方，通过在此处增加V字导板（简便易行），可以有效捕集大颗粒粉尘

7、，降低后面进入布袋除尘器的粉尘浓度。（3）冷却器列管结构形式。冷却器采用两套列管，12米长管和3米短管，烟气从长管上端进入，经下端大集灰斗进入短列管后从上端出，这样做出口高度与除尘器进口高度可以大体一致，方便两设备之间的管道连接，减小施工难度。4.2布袋除尘器（1）沉降箱（火花捕集装置）原理上与布袋除尘器是两个不同的功能设备，但在实际的结构设计中将两者做成一体形式，这样既能降低钢耗量，又能有效节省空间场地。（2）防止兰碳火星到布袋的措施：在实际生产中，电石企业为节省原料成本，通常会使用较廉价的兰碳做电石原料，但块状兰碳在输送、周

8、转、加料过程中容易碎裂，会产生大量细小粉末，这些粉末在电石冶炼过程中会随烟气一起进入除尘设备，其中有些还是高温燃烧着的火星颗粒，一旦接触到布袋极易毁坏布袋，这对布袋除尘器非常不利。在实际工程中，很多除尘系统都安装有热电阻等温度监测设备，但热电阻测出的是烟气温度，