电石炉技术比较.doc

电石炉技术比较一、电石炉参数1、西马克参数序号名 称单位数据备 注1电炉变压器总容量kVA810002单相变压器容量kVA270003一次侧电压kV1104二次侧电压V2003354105二次侧电压级级43（级差5V）6二次侧常用电压V3407二次侧常用电流A1375498二次侧最大电流A1396029调压方式有载调压10电炉功率因数Cos0.57411电极直径mm165012极心圆直径mm430013炉膛内径mm990014炉膛深度mm380015炉壳直径mm1190016炉壳高度mm570017出炉口个数个32、南非参数1、电气参数电炉变压器额定容量 27000KVA*3一次额定电压 110KV一次额定电流 二次额定电压 （工作电压） 312V（串联补偿后）电压调节范围： 恒电流110V332.4V ，恒功率 332.4V 380V 二次电极额定电流 （工作电流） 131156A入炉有功功率： 46500 KW2、几何参数炉壳内径 11700炉壳高度 5700炉膛深度 3800炉膛内径 10300炉盖(总高度) 1400电极直径 1620电极极心圆直径 4390电极工作行程 1800加料管 16二、设备技术比较1、西马克电石炉技术特点1）电极柱系统，结构为压力环式把持器、碟簧式液压机械压放装置和液压吊缸升降装置组成的电极柱系统，即压力环式把持器由水冷压力环、导电铜瓦及与铜瓦数等量的波纹膨胀器组成，该方式可完全避免埃肯炉组合式把持器存在的弊端，并解决了埃肯炉设计中电气、几何参数中不合理的问题。实际上世界所有发达的国家，其电弧矿热炉使用的几乎也都是这种方式。2）采用空心电极技术。该技术是能将8mm以下的石灰粉和碳粉空心电极直接加入到炉内。虽然国内在引进埃肯炉时也已引进了埃肯的空心电极技术，但其存在许多问题至今未有一家成功使用。而西马克的空心电极技术却在长期使用，已非常成熟。此项技术给电石炉生产可带来许多优势： a、由于在电石生产中，原料石灰和碳材不可避免的存在大量的粉料。尤其是碳材的烘干，在国内密闭电石炉生产中普遍采用的是回转式烘干机，该设备的技术已非常成熟，能有效地保证碳材水份烘干至1%以下，但其最大的缺点在于碳材（主要是兰碳）的破损率较高，针对此方面电石行业也做出了许多努力，如改变烘干机的内部结构等方法，可破损率仍高达812%。因此，原料的粉料成为制约密闭电石炉成本的主要因素之一。采用空心电极技术可消化15%以上的粉料，从而能完全弥补碳材烘干时的破碎损失，不仅大幅度降低电石成本，还使回转式烘干机技术在电石工艺技术方案中的运用更趋合理。b、使电石炉操作更趋稳定（原料粒度小容易混合，同时粉料进入炉内熔池，更容易生成电石。）电极周围使用粒度均匀的混合料。CO气体容易排出，降低炉内的反应压力，加快了反应速度。c、可以迅速任意调整炉况，可以迅速改变炉内的原料组份，使炉内料层结构稳定容易操作。同时还可以调整任一相电极配比，达到三相电极位置及功率平衡。d、可以降低电极糊的消耗（包括电极筒），由于电极消耗较慢，可以使自焙电极的消耗量等于或大于烧结量。减少或不用另行焙烧电极，使之达到增产、优质、降低电耗，提高了设备作业率。e、由于使用了碳材粉料和石灰粉料，增大了炉内电阻，电极容易深入炉内，提高炉温，从而提高了电石质量，由于电极深入炉内，降低了炉面温度，减少了支路电流，而且使炉内的设备和部件不易烧坏，延长了使用寿命，降低了维护费用，提高了炉龄，同时也可以减少停电次数，大大提高设备作业率。3）使用半自动出炉设备。该设备能够实现开炉眼（用烧穿电极）、封炉眼（重型铸铁塞）并在出炉时用一根很重的铸铁棒维护炉眼，使用该出炉设备后，可以大量减少出炉用人，平均每台炉仅需两人。4）先进成熟的自控技术。大型密闭电石炉生产运行是否正常，必须有先进可靠的自控技术作保证，虽然国内电石炉也已步入了自动控制，但其软件水平及控制能力还处于须不断提高的阶段。而在SKW公司的考察中看到，该公司两台电石炉上只需一名操作工在控制室内进行计算机操作，而且此操作工还分管炉气净化工序，这足能说明西马克自控技术的先进。另外，西马克技术的密闭电石炉对原料的适应性较好，从德国SKW公司两台大型密闭电石炉的考察解到，其电石炉并非都是精料入炉，也常受市场原料供应的影响，经常是有什么就用什么。虽然，生产的经济指标受到影响，但电石炉的设备运行状况还是非常良好。 2、南非电石炉特点电石炉主体设备主要采用压力环式铜结构式把持器、组合式压放装置、二次母线系统、炉盖、烟道、水冷系统、炉顶加料系统、液压系统、炉顶环形加料机、炉体、厂房排烟系统、炉前排烟系统、炉底风冷装置、中空电极系统、单梁电动葫芦吊、变压器系统、电极位置指示仪、筑炉材料、炉前设备等组成。每台电石炉的设备组成及技术规格如下：把持器说明：电极把持器采用特殊波纹管压力环式结构，整体部件均采用铜结构设计，关键导电体采用铜银合金，保证了高导电率、高换热效率、良好的密封，并且维修极为方便。 波纹管式压力环采用不锈钢304/316，结构采用分体式或整体式，内部通水，解决了波纹管与铜瓦接触处漏油的难题，还起到冷却的作用。铜瓦采用锻造模压结构，材料采用高导电铜，导电率： 98% 以上，整体数控机床加工，互换性好。保护屏采用锻造模压结构，材料选用（高导电铜含银）合金，电涡流损耗极小，同时电极电抗比不锈钢结构要小。 整体数控机床加工，具有互换性，热传导性好，热变形小，使用寿命长。压力环底部采用陶瓷/碳化硅密封的分段弹性材料，不但保证了良好的密封，同时使压力环与铜瓦间绝缘更加可靠。电极柱下端（保护屏）与炉盖间双层密封装置，设计合理，绝缘及密封效果极佳。电极压放装置压放装置周边受力均匀，同电极磨擦部位采用特殊耐磨材料，压放自如，稳定可靠，电极下滑事故为零。压放装置抱紧电极利用高强度弹簧，通过钢丝绳将力均匀释加给电极周围，钢丝绳通过滚动滑轮，不会产生磨损，电极抱闸松开时利用一个释放缸将弹簧压进，松开电极。这种结构杜绝了以往周边抱闸油缸不同步现象，杜绝的电极壳变形。抱闸内部装有波浪形压磨防滑材料，等同于汽车刹车闸皮，高强度耐磨，寿命长，运行可靠，保证电极下放可靠，杜绝电极下滑事故。电极壳采用特殊设计，由于电极直径增大，所以为了增加电极壳强度，减少电极导电时由于表面效应产生的感抗，电极壳内部筋板较多，并且上下筋板均用螺栓连接，增大载流量的同时，使电极电流均匀，同时电极糊设测温装置，可根据电极糊深层次温度控制压放量或起动加热元件进行调节电极烧结速度，保证电极焙烧安全可靠，杜绝电极软断与硬断事故。电极壳中部有中空电极中空管，以利粉料直接加入电极端头熔池里边直接生成电石，提高经济效益。密闭炉盖炉盖是密闭炉生产极为关键的设备之一，不但要保证很好的密封，同时还要承受炉内高温，又由于炉盖中心部位为三项电极位置，所以还要采用防磁材料，以防涡流损失和临近效应产生大的感抗，使电炉功率因数降低。本方案采用中心炉盖铜制结构，由于铜的抗磁性能好以及良好的导热性能，大大的延长了使用寿命。由于铜的热导率是不锈钢的25倍，所以铜炉盖底面温度要远远小于不锈钢底面温度，所以冷却效果极佳。 另外炉盖采用良好的水道设计，保证了冷却效果。还有中心炉盖采用铜加工件组合结构，杜绝了不锈钢炉盖采用大量的焊接工艺，内应力极低，同时铜炉盖安装简单，可以方便更换损坏的部件，所以维修性好。烟道功能描述及用途：用于将电石生产时炉内产生的炉气送入炉气净化系统，或在除尘系统发生异常时，将炉气直接排空。烟道为水冷结构。水冷系统功能描述及用途：用于将炉盖、炉体、电极系统、二次母线系统、出炉口、烟道蝶阀、变压器系统、液压系统的装置。组成：由水冷分配器、温度检测开关、流量检测开关、压力检测仪及水冷管道等组成。技术参数：冷却水量：1100m3/h冷却水压：0.35MPa加料系统炉顶加料系统由15个炉顶料仓、16组加料管、16组料管绝缘吊挂、16组料位仪及16个不锈钢料嘴组成。此电石炉加料为连续式加料。炉顶料仓功能描述及用途：用于盛装石灰、焦碳、兰碳按一定配比混合后的物料，并在程序设置下连续地加料到电炉内。加料仓呈圆形，由金属焊接而成。每个炉顶料仓有效容积8m3。 每个料仓上设有料位仪，用以实现料位控制及低料位报警。料位仪采用雷达式，解决了射线料位仪有放射源不好管理等因素。料仓底部加氮气充入装置，防止加料系统CO超标。料管功能描述及用途：从炉顶料仓下料时，物料通过料管溜入炉内。料管部分结构为防磁不锈钢，每个料管下部带有耐高温铸钢料嘴。为适应电炉铸钢料嘴更换频繁、降低停炉时间，电炉料嘴及料管下部结构进行了改进，使料管底部拆卸、料嘴吊装均很方便。为适应电炉操作时偶尔间断下料，在料仓底部设有针孔插阀，操作方便灵活。总结国内密闭炉下料装置的缺陷，在炉膛内易产生布料死角与熔洞，所以在下料布置上进行了改进，使布料进一步合理化。数量：16套料管绝缘吊挂功能描述及用途：吊挂料管至上层平台，并对平台进行绝缘保护。数量：16套。耐热铸钢料嘴功能描述及用途：用于将炉料加入炉内。组成：每个电极周围设有5个料嘴，三个电极周围共设15个料嘴，一个中心料嘴。数量：16套炉顶环形加料机功能描述及用途：炉顶环形加料机用于将原料加入每一个炉顶料仓内，送料信号由料仓上的料位仪给出。组成：每个料仓上部设有一套刮料装置。该刮料装置由气缸推动，可将原料送入料仓内。炉顶环形加料装置由传动装置、加料盘、气动装置、机架及导料管等组成。环形加料机改进：环形加料机是电石炉上料系统中最为关键的设备，要保证长期稳定运行。以往环形加料机均将刮板气缸设在环形加料机内部，由于内部工作环境恶劣，粉尘大，温度高，造成环形加料机气缸等部件经常损坏或烧坏，维修又很困难，经统计国内密闭炉厂家环形加料机故障影响电炉开通率占的比重很大，由于密闭炉大多采用微正压操作，所以环形加料机内部CO气体浓度大，在检修环形加料机时人进入内部经常造成维修人员中毒。本方案采用气缸外置式环形加料机，并增加三个辅助支撑。炉体功能描述及用途：炉体为电石炉的电热反应场所，其内部可存储一定量的物料及电石。组成：炉壳由锅炉钢板焊接而成，上部炉口焊接有水冷结构。炉壳底部安装有热电偶，用于测量炉衬温度。炉壳下部设有保护罩，用以对炉体进行隔热保护。炉体上设有3个出炉口，每个出炉口炉门均为水冷结构。耐火砖的质量指标：高铝砖的质量指标:按GB298887标准执行。粘土质隔热耐火砖的质量指标:按GB399483标准执行。耐火砖的试验方法和检验规则：耐火砖的试验方法按国标GB298887 和GB399483执行。耐火砖的检验规则：异型砖对每一块都进行检验，不抽检；标砖按国标GB298887 和GB399483执行抽检。厂房排烟系统功能描述及用途：用于将车间内部的烟气排空。组成：由烟尘捕集罩及排烟管道组成，数量：1套技术参数：烟道当量直径： 1200mm炉前排烟系统功能描述及用途：在出电石时，用于对出炉口烟气进行收集、输送。组成：由烟罩、烟气管道、手动翻板阀、烟道吊挂等组成。数量：烟罩（上部为水冷结构）： 3套手动翻板阀： 3套烟气管道： 1套炉前排烟除尘器采用脉冲式布袋除尘器，通过除尘器入口混风阀混入一定量的冷却空气，将烟气冷却到约200进行过滤除尘。装置紧凑合理，粉尘排放达到国家环保要求。排烟罩上半部采用水冷结构炉底风冷装置功能描述及用途： 用于降低炉底温度，以提高炉壳及炉衬的使用寿命。组成：炉底风冷装置由一台风机供风，以维持电炉底部温度在预设温度范围内。炉底风冷装置由风机、风机支架组成。烧穿器功能描述及用途： 用于手动烧穿出炉口，以便电石顺利流出。组成:由烧穿器本体、烧穿母线及吊挂组成。烧穿母线由导电铜板组成。数量： 3套烧穿器轨道功能描述及用途：为烧穿器运行之轨道，为吊挂形式。数量： 3套出炉挡屏出炉挡屏采用水冷结构数量 3套中空电极装置 电石炉炉顶的混合粉料仓中为合格配比的混合料，当需加入炉内时，混合料仓下卸灰装置启动，将粉料输送至加料软管，再加至中空管通过载气输送至电极端头熔池内，直接在高温区反应生成电石。载气采用密闭电石炉自身产生的CO气体或其它隋性气体，电石尾气经干法净化后通过通往中空电极系统支管（由气动蝶阀控制）运至中空电极二次降温除理装置，处理后由加压风机加压，然后通过压力调节阀调至规定的压力后分三路，通过三个流量控制阀（由控制系统自动控制）分别通往三个电极中空管，将粉料送入炉内。为保证系统的安全，氮气做为电石尾气的备用气，同时氮气也对传动设备传动部位进行密封，在对接中空管时先用氮气置换电石尾气再进行对接中空管。三、投资比较1、西马克投资15355万元，包括4台电石炉电极柱、短网、液压系统，2台电石炉7676.5万元。2、南非投资电极柱、 短网、液压系统2530万元秦总：1、5#、6# 电石炉沿用西马克工艺包、将减少3000万元。2、石光伟1、炉盖采用铜材是可行的2、空心电极技术与南非技术结合，有很多细节无法掌握。3、加工工艺的问题4、建议不要改变1#-4#电石炉的设备结构宗总1、乙炔公司的方向是好的，但是对西马克技术还没有充分消化。2、国产设备加工的能力、加工质量的可行性。3、从工程建设阶段考虑，验证西马克的技术现在没有充分的证据。李总：1、西马克是一个成熟的公司，在设计时进行了系统性的设计。2、原则上应该考虑6台电石炉都用同样的设计、设备，等消化吸收以后再进行国内制造。秦总：1、 乙炔公司前期做了大量的工作，国内生产制造有很多好处，思路是对的。2、 5#、6#电石炉继续沿用西马克的技术，德国的技术比较严谨。3、 目前在建项目压力很大，没有精力研究工艺包转化的问题。4、 目前可以和西马克谈5#、6#电石炉的问题，进入谈判程序，在1#-4#电石炉的基础上价格要降一些，包括专利费、售后服务费。5、 对电石炉来说安全性第一，其次是经济性，西马克最终的性价比是好的。6、5#-6#电石炉的工程量清单出来后，直接和施工单位进行谈判。7、除尘净化的事情一定要做好。一方面效果要好，另一方面自动化程度高。8、要和水泥项目的衔接要好。要从别的单位找一些水泥专业人员。9、水泥装置的布置，要预留7#-8#电石炉的建设位置。10、3、机运3.1原料运输3.1.1原料运输流程：合格粒度焦炭与石灰：一期2#筛分配料站环形加料机电石主厂房焦炭与石灰粉料：一期筛分站电石主厂房中空电极混合料仓3.1.2原料运输工艺分类：1、配料站上料2、配料站3、电石炉产品运输系统3.2工艺流程3.2.3筛分配料站上料合格粒度的石灰由一期2#配料站顶部皮带运输机经过三通卸至转运石灰焦带输送机，转运输送机将合格粒度的石灰运至新建配料站仓顶，通过卸料小车将料分配给各石灰粒仓。合格粒度的炭材由一期2#配料站顶部皮带运输机经过三通卸至转运炭材皮带输送机，转运输送机将合格粒度的炭材运至新建配料站仓顶，通过卸料小车将料分配给各炭材粒仓。3.2.4配料站配料站建设1个。每个配料站设8个料仓，其中无烟煤仓2个兰炭料仓2个，石灰料仓4个。配料站料仓分布如下表：序号物料种类数量容积m3粒度mm密度t/m3存储时间（h）1兰炭22505301.51.7382无烟煤22505301.51.7383石灰42508400.81.045（1）筛分配料配料时，粒度8-50mm的石灰和粒度在5-25mm的焦碳及无烟煤靠重力从料仓下落，经电机振动给料机均匀加入秤量斗进行秤量。秤量时，三种物料石灰、焦碳、无烟煤按一定的重量比进行秤量、配料和秤量由计算机控制，可以达到准确的配比和上料量。秤量后，石灰、焦碳、无烟煤分别从秤量斗中放出，经电机振动给料机均匀的分三层加到胶带输送机上，经转运胶带输送机再将混合料输送至环形加料机，再卸入电炉炉料贮仓中。原料的输送是由计算机系统进行控制，由炉顶料仓的料位指示器发出的信号进行遥控。筛分配料站顶部设电动葫芦，方便检修。（2）粉料配料及输送（由一期项目建设，本方案不含）粒度0-10mm的石灰、0-5mm的焦碳，0-5mm无烟煤分别由料仓中放出，由封闭式的电磁振动给料机按预定的物料量均匀地加到称量斗中进行称量。称量后，称量斗底部控制阀打开，与石灰称量斗卸下的石灰粉混合进入气动运输器中，由厂空压站提供压缩空气，对气动运输器中的粉料进行气流输送，气流输送的工作压力为0.25Mpa左右，气流输送技术可以改善粉料的流动特性，并使气动输送器排料均匀、干净，气动运输器中压力达到最佳值时，排料阀打开，混合粉料通过管道进入炉顶混合粉料仓，载质空气由混合粉料仓顶部的袋式过滤器过滤后放空，粉料的配制和气流输送是由计算机系统控制，由炉顶混合粉料的料位指示器发出的信号进行遥控。（3）散点除尘下粉尘输送全厂各散点除尘下的粉尘先经除尘系统收集在就近粉尘仓中，各分点粉尘仓下设气密输送机，分仓的粉尘通过气密输送机送至厂区总仓，由水泥罐车外运。针对不同的物料设置不同的输送装置。（4）.电石炉上料筛分配料站中配好的原料（石灰、兰炭）经胶带机运送至电石炉上料平台，由三通粉料器输送至炉上皮带机，通过炉上皮带机输送至加料机。每2座电石炉设有两条胶带机，可同时工作，也可互为备用。3.2.5电石炉产品运输系统从电石炉流出的液态电石流入锅内，经牵引小车送至冷却破碎厂房。由双梁吊钩桥式起重机，将电石锅用吊具，从小车上吊出放置在“热锅予冷区”。冷却2小时以后将坨从锅内吊出放置在冷却区内继续冷却24小时，当冷却到100以下时，可将电石直接运至破碎。两台电石炉设置一个破碎区域，设两台颚式破碎机，破碎机破碎后的合格粒度电石(60-100mm)经转运皮带机输送至乙炔站使用。3.3主要设备表所有设备选用同行业运行稳定、成熟可靠并有使用业绩的生产厂家产品。表3-1 电石炉配、上料系统序号名称车间数量单位1振动筛（石灰）配料站2台2振动筛（焦炭）2条3胶带机（带移动卸料车）2条4振动给料机16条5称量斗11台6CD12-251台7胶带机（配料站至电石厂房）2条8三通分料器2台9胶带机1台10胶带机1台11翻板阀3台12给料机（粉料称量输送）3台13外排电动插板阀（考虑大车拉运和出灰口除尘）3台1胶带机一期2#配料站至新建配料站2条2三通分料器2台表3-2冷却车间设备清单如下：（两台炉共用一个冷却车间，本表为单个冷却车间数量）序号设备名称规格型号单位数量备注1卷扬机JMW-8台8牵引力：8t绳速：12m/min容绳量：150m带抱闸，卷筒与传动装置带齿轮离合器功率：30KW2颚式破碎机PE600900台2介质：电石破碎后粒度要求：40-100功率：75KW3皮带输送机DT型(防爆)台2带宽B=800输送量Q=200t/h输送介质:电石 粒度:40-100mm最大倾角:=16提升高度:功率：30KW5双梁桥式起重机台6S=20.5m Sn=5t A6级走长：100m功率：60KW3.4工作制度四班三运转工作制，每班八小时。4除尘系统4.1概述 国电英力特能源化工集团股份有限公司宁东乙炔、一氧化碳、脱硫剂多联产二期2*46.5MW电石生产项目有关除尘设施，主要包括以下项目：（1） 筛分配料站一除尘系统（2） 电石炉顶环形加料机一除尘系统（3） 出炉除尘系统（10）电炉尾气净化系统以上除尘系统不限于此，要求每个落料点，都有除尘口，每套除尘系统根据运行情况，合理设置电动（气动）阀进行控制。除尘效果达到国家环保要求。4.2设计依据及执行标准 工业企业厂界噪声标准 （GB12348-1990）通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）工业企业设计卫生标准 （GBZ1-2002）工业炉窑大气污染物综合排放标准（GB9078-1996）环境空气质量标准 （GB3095-1996）钢铁工业环境保护设计规范 （GB50406-2007）钢铁工业水污染物排放标准 （GB13456-92）工业企业煤气安全规程 （GB6222-2005）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）4.3设计原则为了便于除尘系统的维护管理，除尘系统尽量采用集中式系统；对物料在转运、筛分过程中的扬尘点，在工艺对其设备严格密闭的条件下设置抽风点，含尘气体通过管道进入除尘器进行净化处理；由于吸尘点多，且又不同时工作，对不同时工作的各吸尘点采用电动阀或气动门进行切换，并与工艺设备联锁，减少系统风量，降低动力消耗，确保除尘效果。在集中式除尘系统风机出口设置消声器，以减轻风机噪声对环境的影响；所有卸灰点高度考虑水泥罐车拉运高度。灰仓位置考虑汽车进出道路。4.4电石炉顶环形加料机除尘系统设1套除尘系统，每个电石车间（每两台炉公用一套除尘系统），设一套除尘系统，配料站混合后的石灰、兰炭经皮带机输送至电石炉车间的炉顶加料平台上，经转运皮带机加料至环形加料机，送至炉顶料仓内。环形加料机、料仓顶卸料点和皮带机头罩处均设除尘点。4.5出炉除尘系统电石出炉时，出炉口烟气量根据工艺提供参数按100000Nm3/h,烟气由出炉口烟罩收集经布袋过滤器过滤后放空，排放气体含尘量50mg/Nm3以下。每个电石炉设一套除尘系统 出炉排烟风机：100000 Nm3/h。以上除尘系统不限于此，参数待设计进一步修正。要求每个落料点，都有除尘口，每套除尘系统根据运行情况，合理设置电动（气动）阀进行控制。每台除尘器除尘的物料应该是同种物料。4.6电炉尾气净化系统4.6.1烟气条件电石炉炉型：全密闭型。单台电石炉入炉有功功率容量：46.5MW电石炉气发热值为：24002700kcal/Nm湿度：20g/ Nm含尘量：50-150g/ Nm焦油含量：150mg/ Nm电石炉气量：单座电石炉气量55006300 Nm/h 压力：电石炉上部压力-5+5Pa。炉膛内温度：正常时500600，不正常时达到800900。表5-1 气体成份成份COCO2CH4N2H2O2%74-852-100.51-80-20.2-0.64.6.2净化装置特点1）炉气净化系统能适应电炉高、低不同负荷下运行，在炉气量波动的情况下将系统压力、温度等参数控制在规定范围之内。2）炉气净化系统能适应电炉不同炉况下运行，在料面温度高或低的情况下系统都能正常运行，能够严格将系统压力、温度等参数控制在规定范围之内。3）采用微差压变送器及计算机控制技术，通过先进的压力调节阀将炉压始终控制在微正压状态，保证了回收后尾气CO的纯度，也保证了尾气的热值。4）整个系统通过计算机控制技术严格将压力控制在微正压状态，防止系统进入空气发生危险，同时电气设备、机械设备、照明等均采用防爆设计，通过先进的在线气体分析仪对炉气中“O2”、“H2”等含量进行在线监测，同时和计算机系统的报警系统、充氮装置、自动停机进行联锁，保证了系统的安全性。5）系统考虑炉况不正常时采用增加冷却能力，同时炉气冷却器采用风冷方法，冷却空气量通过计算机检测过滤器入口温度进行自动调节，将炉气温度控制在范围以内，保证了管路中焦油不析出和过滤器布袋的长周期运行。同时保证了系统长期运行。6）系统自动化程度高，系统开停机采用一键完成，整个顺序开车、顺序停车、开车前后氮气、水、压缩空气状态及设备状态的检测均由计算机自动完成。7）采用合理的管道布置及合理的管径，保证系统管路不堵塞。8）净化系统除尘采用旋风和布袋两级过滤，净化系统过滤下的粉尘通过特制的排灰装置排出，排出的灰集中密闭输送处理，既避免二次扬尘和污染，也保证了系统密封安全。 4.6.3工艺流程叙述密闭电炉旋风除尘器二级冷却器冷却风机1冷却风机2放空布袋除尘器放空至气柜输送机至垃圾场一级煤气风机二级煤气风机粉尘仓一级冷却器详细参见附后工艺流程图，电炉产生的尾气在500800，首先经过水冷烟道及旋风冷却器对高温烟气进行初步冷却并进行初步除尘，将大颗粒粉尘除去，以防在管道或设备中沉降堵塞系统。将炉气温度冷却到300-450左右后进入一级冷却器，二级冷却器冷却，通过冷却风量调节将气体冷却至200260之间，空气冷却器的冷却风量通过变频调速电机进行实时控制。冷却后的未除尘炉气经一级风机增压后经布袋过滤器过滤，过滤后的气体经二级风机再通过泄放烟道排空或输送至用户，过剩气体可通过二级泄放烟囟排出点燃。经旋风除尘器滤下的粉尘和布袋过滤器同滤下的粉尘由密封式链板机输送至粉尘总仓。整个系统的泄压、防爆均采用计算机自动控制。4.6.4主要设备选型设计说明1）水冷烟道同电石炉炉盖连接烟道为水冷结构，烟道同炉盖连接处有绝缘装置，炉盖与烟道连接处设有过渡锥形段，在过渡锥形段上部设有可快速拆卸的水冷段及盲板装置，以方便检修。在烟囱及烟道上均设有与一次仪表（如热电偶）的接口位置。2）水冷式旋风除尘器一级冷却采用旋风除尘加水冷冷却，杜绝了高温气体损坏设备，在将大颗粒粉尘除去的同时大范围降低高温炉气温度，冷却水采用电石炉循环冷却水，循环水量可调，在电炉原气温度太高或太低时起辅助调节作用。水冷式旋风除尘器由外壳体与中心管组成，结构充分考虑了设备热膨胀，以防止损害设备。中心管等关键部位均采用无缝钢管焊接而成，设备同管道接口采用欧美体系HG20583、1.0MPa系列法兰连接形式。为方便检查，旋风冷却器设有人孔，人孔采用欧美体系1.0MPa系列选用。设备出厂前经过严格的压力检测试验，安装后进行气密试验。3）空气冷却器二、三级冷却器采用空气旋风冷却器，由上部装置、下部装置以及旋流板等组成，上、下部均由空气夹套焊接而成，上、下部间形成电石炉气通道，夹套内冷却空气可通过变频调速风机调解空气量来控制冷却后气体温度，以防止焦油析出和保护除尘器布袋，为防止事故状态下冷却空气进入系统内，空气夹套均为负压设计形式。中心管等关键部位均采用无缝钢管焊接而成，设备同管道接口采用欧美体系HG20583、1.0MPa系列法兰连接形式。设备出厂前经过严格的压力检测试验，安装后进行气密试验。4)布袋过滤器由于所过滤的介质中含有80%左右的CO，含尘量在150g/Nm3左右。针对这种情况，该除尘器为防爆防泄漏设计，确保除尘器安全运行。 该除尘器主要设计特点：箱体呈圆筒形，设计过滤风速极低以利延长布袋寿命，利用净化后干净的煤气加压后反吹清灰方式。过滤器表面设80mm保温层。设备同管道接口采用欧美体系HG20583、1.0MPa系列法兰连接形式。为方便检查，除尘器锥体部位设有人孔，人孔采用欧美体系1.0MPa系列选用。5)煤气高温风机风机为防爆型煤气风机，为减少振动，机壳采用耐高温铸铁材质，风机的轴封动密封耐高温、密封、防爆，风机轴承座采用水冷式，电机采用防爆设计。6)粉尘仓粉尘仓能够保证两班产量的容纳空间，为了保证黏性粉尘顺利排出，仓底设有氮气流化装置，仓顶设计有污氮过滤装置。7)埋刮板输送机埋刮板输送机主要用来输送过滤器滤下的粉尘至灰仓，采用防爆设计，密封性能好，运行时里面充入氮气，以防空气通过泄灰阀与CO接触。埋刮板输送机为我公司根据国外挪威技术，结合国内电机、减速器等设计标准，吸收国内MS系列埋刮板输送机的优点进一步优化开发，设备最大的特点是刮板转速慢、平稳、防爆。其次保证了设备的严格密封，能够保证设备内充氮压力，保证了系统正常运行。埋刮板机机壳采用厚钢板制作，机壳连接面采用加工后方法兰加密封垫对接，底部采用厚钢板加耐磨板形式，保证了设备的耐久性。8) 管道电石尾气输送管道均为无缝钢管设计,管路法兰均为欧美体系HG20593系列1.0MPa设计，管路阀门等的压力等级均在1.0MPa以上，管路法兰间连接均用高温垫圈加耐高温高分子密封胶进行密封。设备间管道间连接均设补偿装置，采用耐高温不锈钢波纹补偿器，补偿器选用国内知名品牌，承载压力在1.0MPa以上。4.6.5净化后电石炉尾气参数如下1、电石在电石炉稳定的情况下炉气发热值为：1100013500KJ/Nm2、含尘量：50mg/ Nm以内（还未进入冷却器前）3、单台电石炉净化后气量： 55006300 Nm/h 4、压力：达到进气柜压力要求5、温度：正常时200260。6、气体成份（电炉正常情况下）表5-2 气体成份（电炉正常情况下）成份COCO2CH4N2H2O2%74-852-100.51-80-20.2-0.64.6.6主要设备清单表5-3 单套主要设备清单序号设备名称型号规格及主要技术参数数量性能说明备注1旋风除尘器1台2空气冷却器2台3高温煤气风机（一级）1台4高温净气风机（二级）1台5布袋除尘器3台6高温布袋条寿命三年以上7输送管道1套根据现场情况8管道阀门1套9控制蝶阀5台10波纹补偿器1套11板链式输送机2台12冷却风机2台13粉尘仓1台14星形卸灰阀（达到顺畅）8台15一次仪表1套16气体分析仪1套关键仪表为西门子17气体粉尘浓度分析仪1套18控制系统1套19配电柜1套20动力线及控制电缆1套4.7采暖、通风、空调设计4.7.1暖通工程设计原则及设计依据1、在满足生活、生产工艺、生产安全等条件下选用先进、经济、实用的技术方案。2、选用的方案符合国家现行的有关规范及政策性法律法规的要求。4.7.2采暖设施该地区属于集中采暖区，热源利用厂区一期自建锅炉房。生产及辅助设施有采暖要求的房间及经常有人工作的房间，均设置集中采暖设施。采暖热媒采用水暖。采暖方式及设备根据工艺及建筑的技术要求分别采用散热器进行采暖。有采暖要求的电气室采用钢制采暖散热器；一般采暖房间采用铸铁散热器。4.7.3通风设施 工艺设备散发大量热量或有害气体，或有事故通风要求等的房间，均设置机械通风设施。通风方式一般采用轴流风机通风换气。房间内有可燃气体时，采用防爆型轴流风机。有防火要求的房间，进出风口设防火阀，同时通风机与烟感器连锁。4.7.4空调设施 工艺有空调要求的房间及经常有人工作的房间，进行工艺性或舒适性空气调节。空调方式采用风冷冷风电加热型空调机，小型操作室、办公室等采用风冷冷风壁挂式空调机。控制室，操作室，采用空调制热制冷。控制室采用工业空调。5、管道及材料5.1 管道5.1.1 管道布置遵循的设计规范及标准石油化工企业设计防火规范GB50160-1992建筑设计防火规范GBJ16-87化工装置设备布置设计规定GB50160-1992工业金属管道设计规范GB50316-2000工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97石油化工企业环境保护设计规范SH3024-1999石油化工设备和管道隔热技术规范SH3010-2000石油化工工艺装置布置设计通则SH3011-2000石油化工管道布置设计通则SH3012-2000石油化工装置基础设计内容规定SHSG-033-2003石油化工企业配管工程设计图例SH3052-1993石油化工企业管架设计规范SH3055-1993石油化工企业管道设计器材选用通则SH3059-2001石油化工企业蒸汽伴管及夹套管设计规范SH/T3040-2002管法兰用紧固件SH/T3404-96石油化工企业钢管尺寸系列SH/T3405-96石油化工钢制管法兰SH/T3406-96钢制对焊无缝管件SH/T3408-965.1.2 设计范围本设计为国电英力特能源化工集团股份有限公司宁东乙炔、一氧化碳、脱硫剂多联产二期2*46.5MW电石生产项目的管道布置设计。5.1.3 管道布置设计原则（1） 管道布置设计必须符合管道仪表流程图(PID)的设计要求，应在保证生产安全及施工，操作，检修方便的前提下，力求整齐美观，经济合理。（2） 由于化工厂生产品种繁多，操作条件不同(如高温、高压、真空及低温)，同时被输送介质性质复杂(如易燃、易爆、有毒及腐蚀)，因此，管道安装设计应根据具体的生产特点，结合设备布置，建筑物和构筑物情况进行综合考虑。（3） 管道布置必须遵守安全及环保的法规，必须满足防火、防爆、安全防护、环保要求。（4） 管道布置应保证管线有足够的柔性，以减少因温度变化引起的应力。对于连接动设备的管道应注意控制管道的固有频率，避免产生共振。（5） 管道布置应严格按照管道等级要求，选用管道及管道附件。5.2 管道材料5.2.1 设计原则管道材料按照本标书附件中所述的设计原则进行设计。5.2.2 设计标准按照国家、行业及技术协议中所述的设计标准进行设计。5.2.3 管子和管道组成件的腐蚀裕量用于非腐蚀性介质的碳钢、低合金钢管道按1.5mm的腐蚀裕量选取。用于腐蚀介质的碳钢、低合金钢管道根据介质的特性不同而定。9.2.4 管道规格说明装置管道宜选用国家标准规格管道5.2.5 界区管道分界点工艺装置区管道延伸到界区外1m处。地面上和地下管道之间的交接点设在地上500mm处，以焊接点或法兰面为分界。建筑物内和外部管道交接点在墙外缘1m处或以界区线为界。5.3 绝热 5.3.1 保温材料岩棉隔热材料，其性能指标如下：容重80200 kg/m3导热系数0.044 + 0.00018 tm W/m使用温度范围250含湿率3 %可燃性不燃防水性全部防水复合硅酸铝镁隔热材料，其性能指标如下：容重4580 kg/m3导热系数0.036 + 0.000112 tm W/m使用温度范围600渣球含量5 %硅酸铝纤维隔热材料，其性能指标如下：容重120200 kg/m3导热系数0.056 + 0.0002 tm W/m使用温度范围900渣球含量5 %微孔硅酸钙隔热材料，其性能指标如下：容重170 kg/m3导热系数0.055 + 0.000116 tm W/m使用温度范围5505.3.2 保冷材料阻燃型聚氨脂泡沫塑料，其性能指标如下：密度3060 kg/m3导热系数0.027 W/mK使用温度范围-6580抗压强度 0.2MPa氧指数 30自熄性1.5 s保温、保冷的外包材料均采用0.75mm镀锌铁皮。5.4 涂漆按GB72312003工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识执行。6. 电力设施6.1 概述国电英力特能源化工集团股份有限公司宁东乙炔、一氧化碳、脱硫剂多联产二期2*46.5MW电石生产项目主要包括两座容量为46.5MW的全封闭式电石炉及与本工程配套的配料、冷却破碎、电炉除尘等生产辅助用电设施。6. 2 标准规范本技术文件遵循中国的国家标准和行业标准，当各标准发生不一致时，以国家标准为准。在执行合同过程中,标准若有修订,应以修订后的有效版本为准。以下标准是设计中应遵循的主要标准：35110kV及变电所设计规范 GB5005919923110kV高压配电装置设计规范 GB50060199210kV及以下变电所设计规范 GB500531994供配电系统设计规范 GB500521995通用用电设备配电设计规范 GB500551993低压配电设计规范 GB500541995电力工程电缆设计规范 GB502171994工业企业照明设计标准 GB500341992建筑物防雷设计规范（2000年局部修订） GB500571994电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB500621992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB500581992电子计算机机房设计规范 GB501741993电力设施抗震设计规范 GB502601996电力装置的电测量仪表装置设计规范 GBJ631990工业与民用电力装置的过电压保护设计规范 GBJ641983工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ651983电力变压器 GB1094L296GB10943585三相油浸式电力变压器技术参数和要求 GB64511595低压成套开关设备 GB725187石油化工企业设计防火规范 GB5016092石油化工企业工厂电力系统设计规范 SH306094石油化工企业照度设计规范 SH302790石油化工企业生产装置电力设计规范 SH30382000石油化工静电接地设计规范 SH309720006.3 设计范围工程设计范围为新建界区内高低压动力、照明、防雷、接地等电气设计。6.4 外部电源状况本工程外部电源电压为110kV，由110kV开关站分别引至新建的电石车间电炉变压器进线端。10KV由厂区10KV开关站引至各车间动力变压器进线端。6.5 电炉供配电电炉变压器由总降110kV配电装置用电缆线路直接供电，变压器分别布置于电炉车间变压器室内；每台电炉采用三个独立单相110kV变压器，降压后经水冷铜管母线（短网、电极炉升降装置由电炉制造商配套设计）给电炉供电，每个回路都有流量计及温度计，以便监控控制保护设备。电炉变压器采用先进的节能变压器，采用中压串联补偿方式，功率因数补偿到0.92以上。两座电炉的控制室均设在集中电控楼，控制室内设有电炉操