电石清洁生产及节能减排技术的应用

（新疆天业（集团）有限公司，石河子市，832000）

1 引言

近些年，随着节能减排力度持续加大，国家工业和信息化部等相关部门陆续出台了《电石行业清洁生产标准(HJ/T430-2008)》、《能源消耗管理办法》以及严格的《行业准入条件》，对新建和已建成电石企业能源消耗也提出了更高的要求。新疆天业（集团）有限公司电石产业作为国内产能和装置规模最大的企业，在电石领域具备非常丰富的工作经验，并且得益于开展的多项研究和试验成果，使企业连续5 年产品综合能耗进入行业能效领跑前三位，从源头上保证着聚氯乙烯产业链终端的产品利润，支撑着企业的快速发展。

2 技术简介

2.1 清洁生产技术

电石炉生产装置发展由开放式过渡至密闭式，由小型化走向大型化，经历了一个漫长的过程。新疆天业（集团）有限公司电石产业的发展也是沿着历史的足迹，从内燃式电石炉开始探索研究，使电石炉向着清洁生产方向发展。

2004年，新疆天业（集团）有限公司电石产业建成第一台16 500KVA 内燃炉，2009 年，与大连重工集团有限公司共同合作，研究开发了国内最大的40 500KVA密闭电石炉，同时针对电石炉的炉体、供电系统、炉顶加料系统、出炉系统、循环水冷系统、液压系统、炉气净化处理系统改进设计，确定了电石炉的几何参数与电器参数的最佳匹配。

除此之外，新疆天业（集团）有限公司电石产业在原料综合利用方面也取得一定的进展，焦粉制球返炉再利用、石灰粒制球返炉再利用、净化灰返炉焚烧再利用等，充分利用各个粉料的特性，为电石行业废渣处理探索出不同的途径，不仅实现粉料的综合利用，为企业创造了经济效益，还改善了工作环境，提高企业的市场竞争力。

2.2 节能减排技术

伴随着40 500KVA 密闭电石炉的投运，同年，新疆天业（集团）有限公司电石产业成功研发出炉气复合降温技术，通过采用空冷+热管冷却组合的方式，使电石炉气温度降至230～270℃，后续结合干法除尘、湿法除尘工艺，使电石炉气中的粉尘含量小于10mg/Nm3，达到国家烟气排放标准，且该工艺有效的分离出电石炉气中的气体与粉尘，为进一步实现电石炉气综合利用奠定了基础。

此外，新疆天业（集团）有限公司电石产业通过研究应用低压补偿技术，有效提高变压器的功率因数，以30 000KVA 电石炉为例，将功率因数由0.75提高到0.92，有功输出增加值=1-0.75/0.92=18.48%，有功损耗减少值=1-（0.75/0.92）2=33.54%，以增产率达到8%计算，日平均产量由160 吨提高到173 吨；电耗由3 300kWh/吨降低到3 200kWh/吨以下，节能效果明显。

2.3 智能化应用技术

新疆天业（集团）有限公司电石产业不仅在清洁生产和节能减排技术方面做了深入研究，在智能化应用领域也取得一定的成绩。

2016年，新疆天业（集团）有限公司电石产业正式启动智能化出炉机器人项目，出炉机项目于2017年成功安装调试完成6 台出炉机，正式进入试运行阶段，同年年底就具备产业推广条件。出炉机器人的投用，整体提升了电石产业自动化水平，降低出炉工序的劳动强度，改善了出炉操作环境。

针对电石在冶炼过程中装置存在多变量、非线性、大时滞、强耦合和高噪声等复杂特性，冶炼过程受到原料组成、炉料配比、电极质量等多方面因素干扰，电极长度测量、电炉负荷控制等关键控制指标主要依赖于人工获取等问题，天业电石产业通过研究软测量技术、多变量模型预测控制技术、智能控制等先进控制技术，结合电石炉生产装置的生产特点和过程控制要求，应用大数据，建立炉况及设备智能诊断调节控制系统，同时在DCS控制的基础上开发实施一套密闭电石炉先进控制系统，解决电石生产中关键技术自动化控制滞后、生产过程不平稳、物料配比不精准、关键参数波动大的问题，提升原料配比精准度，稳定电极做功，实现电石炉满负荷、长周期平稳运行，保证电石产品质量，使电炉电耗降低50kwh/t以上。

新疆天业（集团）有限公司电石产业针对电石炉处理料面劳动量需求高、安全风险高等问题，经过与多个厂家技术交流，最终合作研发出机械化捣炉机替代人工处理料面，项目实施后，处理料面由4人操作降低至1人，劳动强度大幅降低，处理料面的效率提高，减少电石炉停电时间，间接增加电石产量。

3 未来展望

经过近18年的发展,新疆天业（集团）有限公司电石产业通过对引进技术的消化吸收再创新，整体技术水平有了很大的提高,同时取得了良好的经济、环保社会效益。大型密闭式电石炉的有力推广，使多项技术经济指标达到国内先进水平。同时优化完善密闭式电石炉的生产工艺，降低电石的消耗和电炉电耗，突破炉气的高温净化难题，创新炉气综合利用技术，使炉气的综合利用迈上新台阶。

清洁生产方面，实现由“废弃物处置”向“资源利用”转变，以低消耗、低排放、高效率为目标，采用多种途径，积极开发新的炉气综合利用技术和产品，提高行业的综合利用水平。同时通过大力开发先进智能化设备替代原高强度劳动，彻底解放人力，降低安全风险，提升了电石产业整体技术装备水平，提高企业竞争力。

除了以上技术创新，在新的历史机遇和挑战下，资源综合利用问题会日益凸显，新疆天业（集团）有限公司电石产业将在电石渣制氧化钙、电石炉显热回收利用等领域取得突破，持续推进节能降耗、提质增效进程，取得更高更好的成就。