乙炔工序的技術改造

馬升博，孔濤

(茌平信發聚氯乙烯有限公司,山東 聊城 252100)

茌平信發聚氯乙烯有限公司(以下簡稱茌平信發)分兩期建設了60萬t/a PVC項目，第1期產能為20萬t/a，第2期產能為40萬t/a。乙炔生產使用自備電石，電石廠距離PVC廠20 km，整坨電石采用運輸車運至卸料廠房，由鏟車上料，再進行兩級破碎；破碎好的電石使用皮帶輸送機輸送至電石筒倉儲存。電石筒倉的下部裝有振動給料機，電石通過振動給料機出料后，再由皮帶輸送機輸送至乙炔發生廠房五樓水泥大加料斗，大加料斗內的電石再通過振動給料機加入乙炔發生器加料斗。在電石破碎及輸送過程中會產生大量的電石粉塵，尤其是卸料廠房卸車處、顎式破碎機出料口和入料口、皮帶轉運站、電石筒倉入料口、振動給料機出料口、水泥大加料斗、發生器加料斗等部位，不僅污染環境，影響員工操作及巡檢，而且存在安全隱患。為響應環保要求及改善員工操作環境，茌平信發對乙炔工序電石破碎及輸送過程進行了技術改造。

1 一級破碎機入料口增加喂料機并對破碎機加料斗進行改造[1]

茌平信發兩期項目共計6條破碎線，均采用兩級破碎，一級破碎機為PE-600×900顎式破碎機，入料口尺寸為600 mm×900 mm，入料口設有加料與收塵一體的加料斗。電石使用鏟車直接上料，即由鏟車將卸料廠房地面上的大塊電石直接加入破碎機加料斗，電石再經加料斗進入顎式破碎機。在加料過程中，電石存在搭橋現象，造成破碎機入料不暢，甚至加不進料，需要人工處理。電石搭橋嚴重時，破碎機不再入料，而是處于空轉狀態，大量粉塵從破碎機入料口逸出，對破碎機入料口平臺處的操作人員身體健康影響嚴重。為解決破碎機入料不暢的問題，在一級破碎機入料口處增加了喂料機，將破碎機加料斗移至喂料機加料口處，喂料機出料口直接對著破碎入料口，如圖1所示。

圖1 喂料機安裝示意圖Fig.1 Installation diagram of feeder

增加喂料機后，電石可以通過喂料機均勻地進入破碎機內，降低了電石搭橋和破碎機入料不暢的概率，減少了破碎機空轉時產生的電石粉塵。同時，對破碎機加料斗進行改造，增大加料斗容積和吸塵罩吸塵面積。通過以上改造，有效減少了一級破碎機區域的電石粉塵。

2 第1期5#至6#皮帶機導料溜槽改造為可控流轉運系統

茌平信發共有22條電石輸送皮帶，第1期項目有9條，第2期項目有13條。皮帶轉運需要導料溜槽，兩期項目共計31個導料溜槽。原設計導料溜槽由鋼板直接焊接，電石經導料溜槽轉運時，即由甲皮帶機落至乙皮帶機時，在甲皮帶機頭部出料處及乙皮帶機尾部受料處有大量電石粉塵逸出。為減少粉塵量，借鑒電解鋁裝置所用設備，將皮帶機導料溜槽改造為可控流轉運系統。為保證使用效果，在第1期5#至6#皮帶機導料溜槽進行了試驗。

可控流轉運系統包含皮帶機頭部漏斗、落料裝置、接料勺、導料槽、密封組件、觀察檢修門等，具體見圖2。

圖2 可控流轉運系統示意圖
Fig.2 Diagram of a flow-controllable transfer system

為降低料流產生的沖擊，控制物料流動速度并減少粉塵的產生，皮帶機轉運點處均設置為S形落料。可控流轉運系統技術要求如下。

(1)系統材料：外殼采用Q345R材料，厚度為22 mm。

(2)集料裝置、中間過渡段管壁和給料裝置要求光滑順暢、耐磨損、能抗強力沖擊、易安裝。

(3)落料系統各部分應采用分段法蘭密封連接，便于安裝、檢修維護及更換備品備件；設置漏斗堵料清理平臺和觀察窗口。

(4)落料系統應根據物料的最大流量和最大粒度進行設計，須滿足急停時對溜槽容量的要求，其設計還須保證將物料導流至受料帶式輸送機的中心，并能防止粉塵外逸。

(5)落料裝置具有足夠大的容量，并且用型鋼加強和支承，落料和堵料時不發生變形。

(6)弧線落料管底部與接料皮帶接近位置均設置料流調節門，以保證物料落至受料帶式輸送機的中心。調節門應易于調整并能牢固鎖定。

(7)落料裝置的下部須向受料帶式輸送機運行方向傾斜，不能堵塞料流。物料不得直接落在受料帶式輸送機上，要使小塊物料先于大塊物料落至受料帶式輸送機上作為緩沖層，并設有減震裝置和檢修孔。

(8)在防塵罩入口處設置耐磨橡膠制成的防塵簾。

2018年5月15日，第1期5#至6#皮帶機導料溜槽可控流轉運系統改造完成，投入運行后，抑塵效果明顯。為進一步檢驗改造效果，又增訂了3套可控流轉運系統，現設備已經到貨，待檢修時安裝。

3 新增7套除塵系統及9臺輸灰倉泵

茌平信發第1期項目原有8套布袋除塵系統，風量合計93 600 m3/h；第2期項目原有10套布袋除塵系統，風量合計210 480 m3/h。原有除塵系統因設計風量太小、除塵管道布置不合理、管徑計算不當、風壓低等問題，除塵效果較差，達不到設計要求。改造前吸塵點分布情況見表1、表2。

表1 改造前第1期項目除塵系統情況統計

表2 改造前第2期項目除塵系統情況統計

為減輕原有除塵系統壓力，達到更好的除塵效果，新增了7套除塵系統，其中第1期增加3套，風量合計174 000 m3/h；第2期增加4套，風量合計108 000 m3/h。

3.1 第1期

(1)在破碎廠房南側新增1套除塵系統(包括輸灰倉泵)，位于一級破碎機入口，共2個吸塵點。

(2)在電石筒倉北側新增1套除塵系統(包括輸灰倉泵)，位于電石筒倉頂部入料處，共3個吸塵點。

(3)在乙炔發生裝置3樓西頭新增1套除塵系統(包括輸灰倉泵)，位于乙炔發生裝置5樓加料斗處，共6個吸塵點。

(4)原6#除塵系統6#皮帶至7#皮帶落料處、發生器加料斗處，共7個吸塵點。

3.2 第2期

(1)發生廠房新增3套除塵系統(包括輸灰倉泵)，其中2套用于處理南北2條線水泥料斗加料處的粉塵，共6個吸塵點；1套用于處理3#皮帶至4#皮帶落料處的粉塵，共6個吸塵點。

(2)破碎廠房西側新增1套除塵系統(包括輸灰倉泵)，用于處理a、b 2臺筒倉入料口的粉塵，共2個吸塵點。

(3)原6#除塵系統只處理c、d 2臺筒倉入料口的粉塵，共2個吸塵點。

(4)7#、8#除塵系統卸灰直接落至4#皮帶上，造成粉塵二次污染，為此增加2臺輸灰倉泵。

7套除塵系統及9臺倉泵在2018年檢修期間施工、改造，于2018年6月底正式投入運行，有效解決了除塵系統風量小、風壓低等問題，破碎機出料口、電石筒倉出入口、水泥加料斗等位置粉塵量大大降低，員工操作及巡檢環境得到明顯改善。

4 電石輸送導料槽及吸塵導料槽改造

原設計中，導料槽由6 mm普通鋼板直接焊接，四周采用橡膠帶條封堵。在運行過程中，電石粉塵從導料槽縫隙、橡膠帶條與皮帶之間的縫隙逸出，吸塵導料槽起不到吸塵作用，為此對輸送系統所有導料槽進行改造。導料槽需要具有足夠大的容量，長度為帶寬的4倍(從加載中心算起)，寬度不小于帶寬的2/3，高度大于500 mm(從中間托輥的上表面算起)，兩邊側板的間距為帶寬的2/3。導料槽與皮帶緊密連接在一起，邊緣沒有漏風和漏料情況，內部須設置擋簾，避免空氣直線流動，并將電石落料導料槽與吸塵導料槽直接焊接在一起。導料槽改造完成后，2個導料槽內同時形成負壓，可避免電石粉塵外逸，大大降低了粉塵含量。

5 管理方面的改進[2]

(1)加強電石上料和筒倉充氮管理，減少電石粉化，從源頭減少電石粉塵的產生。

(2)單套除塵系統須處理多個不同時工作的吸塵點，因此將吸塵罩閥門全部改為氣動閥，并接入DCS控制系統，根據吸塵點運行與否確定氣動風閥的開關狀態。

(3)原設計中，振動給料機箱體的頂板與立板由法蘭連接，但實際使用中，法蘭接縫處易漏電石灰，為此將振動給料機箱體改為焊接結構，消除漏灰點。

(4)委托專業的除塵器廠家對每套除塵系統的布袋、骨架、氣缸、脈沖閥、二位五通閥等進行檢查維修。

(5)破碎輸送工序清掃人員及時清理電石粉塵，嚴禁將電石粉塵直接放在皮帶上，避免造成二次污染。

(6)定期對除塵器布袋進行檢查及更換，布袋應完好無損，不能出現劃痕和縫隙。

(7)加強電石灰輸送系統的管理，避免輸灰不及時影響除塵器的收塵效果。

6 結語

茌平信發通過對乙炔工序進行工藝改造，并加強生產管理，大大改善了工作環境，提升了電石入料系統的運行穩定性，降低了生產環境中電石粉塵的含量。2019年，茌平信發將對乙炔生產工序進行持續改進，爭取創造更大的經濟效益與環保效益。