浅谈电石生产节能降耗有效措施

杨 龙，高 刚

（陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西 神木 719319）

在有关节能减排的要求方面，国家有关部门相继出台了一系列的政策法规文件，限制有关能耗产业企业的能耗以及污染排放，例如《能耗管理办法》等，对有关高能耗企业提出了越来越高的标准及要求。随着节能减排要求的不断升级，有关节能技术的要求不断提高，电石行业高能耗以及高污染的现象已经成为制约其不断发展的重要障碍。深入探索使用更科学、合理的节能方式已经成为当前电石行业发展的重要选择，只有采用更低成本、低能耗的成本投入才能更好的推动企业进步与发展。

1 电石炉生产发展背景

最近随着国际以及国内市场环境的不断变化，市场经济的飞速发展，加上国际间燃油价格的不断升高，对于PVC 材料的需求日益加大，我们国家成为重要的电石生产国家，电石行业迅速发展起来，并不断朝着全密闭式电石炉方向发展，生产规模不断扩大。但是由于电石行业具有高能耗以及高污染的特点，根据电石业中原材料的差异性以及区域供电政策的不同，在国内不同区域中存在较大的不同。

电石是重要的有机合成业的原材料之一，我们国家有有着特有生产PVC 的方式在降低石油能源消耗的同时，通过大量价格低廉的PVC 吸引了众多消费者，也为电石行业的不断发展提供了基础。为了推进电石行业不断进行产业的升级改造，国家进行了全面政策文件的出台。通过国家相关高能耗高污染的大力整治，尽管已经有效遏制了快速发展的趋势，但是在生产过程中仍然存在较多的问题[1]。电石行业中存在较多的低水准重复性生产与发展，形成大量资源的浪费，对环境产生较大污染，大量电能的消耗更是对电力发展不利。电石生产尾气中还存在大量的能源，将其进行充分合理利用能够为降低能耗，进行资源的优化利用产生较大影响。

电石生产过程中需要大量的能源以及资源，在电石生产过程中，主要用到的电能以及炭资源消耗量极大，大约占到总生产资源的七成，所以面对当前电能以及煤炭等资源的成本不断提高，对于电石行业的生产压力不断加大。

2 电石炉生产技术概述

电石炉是进行电石生产必不可少的核心设施，根据电石炉类型的不同，分为了开放式、半密闭式以及全密闭式电石炉。开放式电石炉因为当前对环保、污染排放高要求之下已经被淘汰使用。

半密闭式电石炉又叫做内燃式电石炉，以开放式电石炉为基础，在电石炉的炉面加设了尾气吸、排管道以及尾气净化处理设备。电石炉罩的架构样式、降温形式已经靠近密闭式电石炉，其差别就在于半密闭式电石炉的炉罩旁边依据有关需求增加了气孔，能够进行空气的补充，这样电石经过一系列化学反应产生的一氧化碳较高的尾气能够进行有效燃烧，然后将尾气通过烟气罩排放出去。因为有较多的空气能够进行补充，所以在电石炉炉面上会存在大量的气量，造成其装置在购置上需要投入较高的成本。在电石炉进行工作的时候，会造成较多的热能流失。

全密闭式电石炉使用炉盖进行全密闭处理，彻底将电石炉封闭起来，与空气彻底隔绝，阻断外部空气的进入。而电石炉生产的尾气则使用专用设备进行抽出再利用。电石炉的炉盖上设有自动加料装置[2]。与开放式以及半密闭式电石炉不同的是，密闭式电石炉因为不需要在炉面进行燃烧处理，并不会造成大量的热能流失，并且尾气经有关处理之后还可以进行再利用。自动加料装置实现了自动化工作形式，采用较高的机械化程度，提高设备的运行可靠性。

3 电石生产中节能降耗应用措施

3.1 选用优质原料

为了进一步降低电石生产过程中的能源消耗，推动实现更安全、高产出的目标，就要在生产源头上控制原料的品质，尤其是在炭能源的选择上尽量使用兰炭和冶金焦相组合的方式。电石生产最重要的原料就是石灰以及焦炭，原料的质量直接关系到电石生产过程中的能耗水平以及生产效率。对于进入电石炉的石灰，其中一氧化钙的含量必须要保证在百分之九十二以上，生烧率不能超过百分之七，在原材料的配比上保证冶金焦炭、无烟煤以及兰炭的比例控制为3:2:5 的比例。而且对于进入电石炉的炭原料中，水分含量不能高于百分之一，固定碳的含量要超过百分之八十四。在电石炉炉型容量角度为出发点，对于粒度进行精确科学的确定，确保粒度合格率要超过百分之八十五，真正保障证电石生产过程中达到节能降耗的目的。

在原料中杂质的影响上来说，当原材料在电石炉内进行生产的时候，杂质也会进行一系列的化学反应。通常原材料中的杂质主要有MgO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等，发生的反应如下：

这些反应中均是需要吸热反应，不止加大了电能以及原材料的消耗，还会对此机器设备产生影响，对电石炉的炉底造成破坏。根据有关调查发现：原材料中氧化物杂质含量百分比每增加一个点，那么生产一吨的电石就会多消耗60～100 千瓦时的电能，在石灰生产的时候生烧率每上升一个百分点，那么每生产一吨的电石就要多消耗近10 千瓦时的电能，还有1.2kg 的碳材料；另外炭原料中水分每增加一个百分点，生产一吨的电石就会多消耗约6.7kg 的炭原料，多使用约26 千瓦时的电能；灰分每增多一个百分点，生产一吨的电石就要多消耗约60 千瓦时的电能。

在原材料细度的角度来说，电石生产过程中能源的消耗和生产效率与物料的细度具有重要关联。在保证原料质量的前提下，物料粒度越大的话，相应反应效率就会越低，产量就会相应降低，经济效益随之降低[3]。灰炭的粒度将会直接影响着电石炉电极的能耗与操作程度，对于在进行关键原材料指标的时候，其细度也是重要的指标。

3.2 加强设备运行管理

对于电石生产过程中，电石炉的运行效率越高，就会进行较少的热量损失。但是如果进行高频率的设备检修就会造成电石炉炉温的大量降低，甚至当温度降到1700℃之下的时候，就会停止生产，化学反应无法进行，再次进行电石炉的启动的话就需要进行大量能源的消耗，包括大量电能的损耗进行炉温的升高。而且假如出现长时间断电、停电的情况，还容易造成电能消耗剧增、启动困难等等问题。

因此在进行电石生产过程当中要重视进行设备的运行管理工作，提升设备运行效率，重视维修工作，规范检修流程，把控各个环节，开展有秩序的检修工作，充分做好前期检修维护规划，在保证电石炉正常运转的前提下，以不扰乱正常工作秩序与效率为前提，降低电石炉的能耗，保证其处于较低的能耗水平[4]。提升电石生产设备管理工作，进行及时的维护检修工作，提高设备配件的质量，形成科学合理有效的检修计划，延长设备使用寿命，降低设备维修率。

3.3 优化电石炉配比参数

电石生产行业有着较大的特殊性就在于其有关参数标准没有明确，但是在工作过程中只有进行合理范围电石炉参数的配比，才能切实保证电石生产的工作效率，并直接影响到节能降耗工作的开展情况。电石炉配比参数包括电气、几何以及电气几何参数等，在进行这些参数的设定时要重点关注。对于电石炉配比参数，包括着二次电压、电流以及电压电流比例等方面，不仅仅需要维持二次电压的稳定性，在合理范围内进行调整，还要维持电流电压比例的合理性，保证电极糊燃烧的平稳性[5]。再进行二次电流配置的时候，也要关注其稳定性，在合理范围内进行配置，保证电极能够合理燃烧。

另外，针对电石炉种原料的配比、碳材料的含碳量、含水量和石灰中CaO 含量等也要引起重视。但是在实际生产过程中，经常会存在因为一些电石炉状况、操作人员失误或原料配比误差等出现参数误差的情况。过高的原材料配比会生产出较高质量的电石，但是会引起电阻过小，损坏设施，造成炉内积碳，增加能耗，但是降低产量。

3.4 强化电极操控管理

电极是电石炉工作运转的基础，也是其核心，电极的性能直接影响到电石炉能够正常运转，保障工作效率。因此在进行生产过程中，要重视对电极操控的管理。制定相应的操作规范，并遵照规定标准流程进行工作，让电石炉工作运转处于正常状态。要对电极的长度以及入炉深度等细节进行监控与管理，采用更为精细化的手段进行把控，将工作流程环节明确责任到个人，进行及时的测量与修正工作，保证电极的操作管理工作时时处于监控之下。

通常情况下，在电石炉中最重要的就是电极，电极作为一个导体，在有大量电流经过的时候就会形成电弧，在电阻的作用下进行电能转化，形成热能，为电石生产提供需要的能量。在进行电极采购的时候要重点关注其质量状况，确保质量达标[6]；在实际工作过程中，要及时依照电极的消耗状况、电极长度、入炉深度以及负荷等多角度进行频次选择的判定，确保工作运转正常，保证整体操作安全。

4 结语

综上所述，我国经济社会不断进步的同时，相关电能以及煤炭等能源的供应越来越紧张，对于电石企业能耗的要求也不断提高。综合外部市场经济以及行业可持续发展综合角度来说，电石行业都需要不断进行节能降耗的研究工作，不断推进企业中更多节能、科学有效的环保技术以及设备，进行自身资源的有效利用，不断降低污染物排放量，降低生产能耗，坚持可持续发展理念，不断深入优化生产各个环节，提高节能降耗的实施效果，推动电石生产行业的稳定快速发展，推动企业产生更高经济效益。