電石清潔生產及節能減排技術的應用

（新疆天業（集團）有限公司，石河子市，832000）

1 引言

近些年，隨著節能減排力度持續加大，國家工業和信息化部等相關部門陸續出臺了《電石行業清潔生產標準(HJ/T430-2008)》、《能源消耗管理辦法》以及嚴格的《行業準入條件》，對新建和已建成電石企業能源消耗也提出了更高的要求。新疆天業（集團）有限公司電石產業作為國內產能和裝置規模最大的企業，在電石領域具備非常豐富的工作經驗，并且得益于開展的多項研究和試驗成果，使企業連續5 年產品綜合能耗進入行業能效領跑前三位，從源頭上保證著聚氯乙烯產業鏈終端的產品利潤，支撐著企業的快速發展。

2 技術簡介

2.1 清潔生產技術

電石爐生產裝置發展由開放式過渡至密閉式，由小型化走向大型化，經歷了一個漫長的過程。新疆天業（集團）有限公司電石產業的發展也是沿著歷史的足跡，從內燃式電石爐開始探索研究，使電石爐向著清潔生產方向發展。

2004年，新疆天業（集團）有限公司電石產業建成第一臺16 500KVA 內燃爐，2009 年，與大連重工集團有限公司共同合作，研究開發了國內最大的40 500KVA密閉電石爐，同時針對電石爐的爐體、供電系統、爐頂加料系統、出爐系統、循環水冷系統、液壓系統、爐氣凈化處理系統改進設計，確定了電石爐的幾何參數與電器參數的最佳匹配。

除此之外，新疆天業（集團）有限公司電石產業在原料綜合利用方面也取得一定的進展，焦粉制球返爐再利用、石灰粒制球返爐再利用、凈化灰返爐焚燒再利用等，充分利用各個粉料的特性，為電石行業廢渣處理探索出不同的途徑，不僅實現粉料的綜合利用，為企業創造了經濟效益，還改善了工作環境，提高企業的市場競爭力。

2.2 節能減排技術

伴隨著40 500KVA 密閉電石爐的投運，同年，新疆天業（集團）有限公司電石產業成功研發出爐氣復合降溫技術，通過采用空冷+熱管冷卻組合的方式，使電石爐氣溫度降至230～270℃，后續結合干法除塵、濕法除塵工藝，使電石爐氣中的粉塵含量小于10mg/Nm3，達到國家煙氣排放標準，且該工藝有效的分離出電石爐氣中的氣體與粉塵，為進一步實現電石爐氣綜合利用奠定了基礎。

此外，新疆天業（集團）有限公司電石產業通過研究應用低壓補償技術，有效提高變壓器的功率因數，以30 000KVA 電石爐為例，將功率因數由0.75提高到0.92，有功輸出增加值=1-0.75/0.92=18.48%，有功損耗減少值=1-（0.75/0.92）2=33.54%，以增產率達到8%計算，日平均產量由160 噸提高到173 噸；電耗由3 300kWh/噸降低到3 200kWh/噸以下，節能效果明顯。

2.3 智能化應用技術

新疆天業（集團）有限公司電石產業不僅在清潔生產和節能減排技術方面做了深入研究，在智能化應用領域也取得一定的成績。

2016年，新疆天業（集團）有限公司電石產業正式啟動智能化出爐機器人項目，出爐機項目于2017年成功安裝調試完成6 臺出爐機，正式進入試運行階段，同年年底就具備產業推廣條件。出爐機器人的投用，整體提升了電石產業自動化水平，降低出爐工序的勞動強度，改善了出爐操作環境。

針對電石在冶煉過程中裝置存在多變量、非線性、大時滯、強耦合和高噪聲等復雜特性，冶煉過程受到原料組成、爐料配比、電極質量等多方面因素干擾，電極長度測量、電爐負荷控制等關鍵控制指標主要依賴于人工獲取等問題，天業電石產業通過研究軟測量技術、多變量模型預測控制技術、智能控制等先進控制技術，結合電石爐生產裝置的生產特點和過程控制要求，應用大數據，建立爐況及設備智能診斷調節控制系統，同時在DCS控制的基礎上開發實施一套密閉電石爐先進控制系統，解決電石生產中關鍵技術自動化控制滯后、生產過程不平穩、物料配比不精準、關鍵參數波動大的問題，提升原料配比精準度，穩定電極做功，實現電石爐滿負荷、長周期平穩運行，保證電石產品質量，使電爐電耗降低50kwh/t以上。

新疆天業（集團）有限公司電石產業針對電石爐處理料面勞動量需求高、安全風險高等問題，經過與多個廠家技術交流，最終合作研發出機械化搗爐機替代人工處理料面，項目實施后，處理料面由4人操作降低至1人，勞動強度大幅降低，處理料面的效率提高，減少電石爐停電時間，間接增加電石產量。

3 未來展望

經過近18年的發展,新疆天業（集團）有限公司電石產業通過對引進技術的消化吸收再創新，整體技術水平有了很大的提高,同時取得了良好的經濟、環保社會效益。大型密閉式電石爐的有力推廣，使多項技術經濟指標達到國內先進水平。同時優化完善密閉式電石爐的生產工藝，降低電石的消耗和電爐電耗，突破爐氣的高溫凈化難題，創新爐氣綜合利用技術，使爐氣的綜合利用邁上新臺階。

清潔生產方面，實現由“廢棄物處置”向“資源利用”轉變，以低消耗、低排放、高效率為目標，采用多種途徑，積極開發新的爐氣綜合利用技術和產品，提高行業的綜合利用水平。同時通過大力開發先進智能化設備替代原高強度勞動，徹底解放人力，降低安全風險，提升了電石產業整體技術裝備水平，提高企業競爭力。

除了以上技術創新，在新的歷史機遇和挑戰下，資源綜合利用問題會日益凸顯，新疆天業（集團）有限公司電石產業將在電石渣制氧化鈣、電石爐顯熱回收利用等領域取得突破，持續推進節能降耗、提質增效進程，取得更高更好的成就。