乙炔工序的技术改造

马升博，孔涛

(茌平信发聚氯乙烯有限公司,山东 聊城 252100)

茌平信发聚氯乙烯有限公司(以下简称茌平信发)分两期建设了60万t/a PVC项目，第1期产能为20万t/a，第2期产能为40万t/a。乙炔生产使用自备电石，电石厂距离PVC厂20 km，整坨电石采用运输车运至卸料厂房，由铲车上料，再进行两级破碎；破碎好的电石使用皮带输送机输送至电石筒仓储存。电石筒仓的下部装有振动给料机，电石通过振动给料机出料后，再由皮带输送机输送至乙炔发生厂房五楼水泥大加料斗，大加料斗内的电石再通过振动给料机加入乙炔发生器加料斗。在电石破碎及输送过程中会产生大量的电石粉尘，尤其是卸料厂房卸车处、颚式破碎机出料口和入料口、皮带转运站、电石筒仓入料口、振动给料机出料口、水泥大加料斗、发生器加料斗等部位，不仅污染环境，影响员工操作及巡检，而且存在安全隐患。为响应环保要求及改善员工操作环境，茌平信发对乙炔工序电石破碎及输送过程进行了技术改造。

1 一级破碎机入料口增加喂料机并对破碎机加料斗进行改造[1]

茌平信发两期项目共计6条破碎线，均采用两级破碎，一级破碎机为PE-600×900颚式破碎机，入料口尺寸为600 mm×900 mm，入料口设有加料与收尘一体的加料斗。电石使用铲车直接上料，即由铲车将卸料厂房地面上的大块电石直接加入破碎机加料斗，电石再经加料斗进入颚式破碎机。在加料过程中，电石存在搭桥现象，造成破碎机入料不畅，甚至加不进料，需要人工处理。电石搭桥严重时，破碎机不再入料，而是处于空转状态，大量粉尘从破碎机入料口逸出，对破碎机入料口平台处的操作人员身体健康影响严重。为解决破碎机入料不畅的问题，在一级破碎机入料口处增加了喂料机，将破碎机加料斗移至喂料机加料口处，喂料机出料口直接对着破碎入料口，如图1所示。

图1 喂料机安装示意图Fig.1 Installation diagram of feeder

增加喂料机后，电石可以通过喂料机均匀地进入破碎机内，降低了电石搭桥和破碎机入料不畅的概率，减少了破碎机空转时产生的电石粉尘。同时，对破碎机加料斗进行改造，增大加料斗容积和吸尘罩吸尘面积。通过以上改造，有效减少了一级破碎机区域的电石粉尘。

2 第1期5#至6#皮带机导料溜槽改造为可控流转运系统

茌平信发共有22条电石输送皮带，第1期项目有9条，第2期项目有13条。皮带转运需要导料溜槽，两期项目共计31个导料溜槽。原设计导料溜槽由钢板直接焊接，电石经导料溜槽转运时，即由甲皮带机落至乙皮带机时，在甲皮带机头部出料处及乙皮带机尾部受料处有大量电石粉尘逸出。为减少粉尘量，借鉴电解铝装置所用设备，将皮带机导料溜槽改造为可控流转运系统。为保证使用效果，在第1期5#至6#皮带机导料溜槽进行了试验。

可控流转运系统包含皮带机头部漏斗、落料装置、接料勺、导料槽、密封组件、观察检修门等，具体见图2。

图2 可控流转运系统示意图
Fig.2 Diagram of a flow-controllable transfer system

为降低料流产生的冲击，控制物料流动速度并减少粉尘的产生，皮带机转运点处均设置为S形落料。可控流转运系统技术要求如下。

(1)系统材料：外壳采用Q345R材料，厚度为22 mm。

(2)集料装置、中间过渡段管壁和给料装置要求光滑顺畅、耐磨损、能抗强力冲击、易安装。

(3)落料系统各部分应采用分段法兰密封连接，便于安装、检修维护及更换备品备件；设置漏斗堵料清理平台和观察窗口。

(4)落料系统应根据物料的最大流量和最大粒度进行设计，须满足急停时对溜槽容量的要求，其设计还须保证将物料导流至受料带式输送机的中心，并能防止粉尘外逸。

(5)落料装置具有足够大的容量，并且用型钢加强和支承，落料和堵料时不发生变形。

(6)弧线落料管底部与接料皮带接近位置均设置料流调节门，以保证物料落至受料带式输送机的中心。调节门应易于调整并能牢固锁定。

(7)落料装置的下部须向受料带式输送机运行方向倾斜，不能堵塞料流。物料不得直接落在受料带式输送机上，要使小块物料先于大块物料落至受料带式输送机上作为缓冲层，并设有减震装置和检修孔。

(8)在防尘罩入口处设置耐磨橡胶制成的防尘帘。

2018年5月15日，第1期5#至6#皮带机导料溜槽可控流转运系统改造完成，投入运行后，抑尘效果明显。为进一步检验改造效果，又增订了3套可控流转运系统，现设备已经到货，待检修时安装。

3 新增7套除尘系统及9台输灰仓泵

茌平信发第1期项目原有8套布袋除尘系统，风量合计93 600 m3/h；第2期项目原有10套布袋除尘系统，风量合计210 480 m3/h。原有除尘系统因设计风量太小、除尘管道布置不合理、管径计算不当、风压低等问题，除尘效果较差，达不到设计要求。改造前吸尘点分布情况见表1、表2。

表1 改造前第1期项目除尘系统情况统计

表2 改造前第2期项目除尘系统情况统计

为减轻原有除尘系统压力，达到更好的除尘效果，新增了7套除尘系统，其中第1期增加3套，风量合计174 000 m3/h；第2期增加4套，风量合计108 000 m3/h。

3.1 第1期

(1)在破碎厂房南侧新增1套除尘系统(包括输灰仓泵)，位于一级破碎机入口，共2个吸尘点。

(2)在电石筒仓北侧新增1套除尘系统(包括输灰仓泵)，位于电石筒仓顶部入料处，共3个吸尘点。

(3)在乙炔发生装置3楼西头新增1套除尘系统(包括输灰仓泵)，位于乙炔发生装置5楼加料斗处，共6个吸尘点。

(4)原6#除尘系统6#皮带至7#皮带落料处、发生器加料斗处，共7个吸尘点。

3.2 第2期

(1)发生厂房新增3套除尘系统(包括输灰仓泵)，其中2套用于处理南北2条线水泥料斗加料处的粉尘，共6个吸尘点；1套用于处理3#皮带至4#皮带落料处的粉尘，共6个吸尘点。

(2)破碎厂房西侧新增1套除尘系统(包括输灰仓泵)，用于处理a、b 2台筒仓入料口的粉尘，共2个吸尘点。

(3)原6#除尘系统只处理c、d 2台筒仓入料口的粉尘，共2个吸尘点。

(4)7#、8#除尘系统卸灰直接落至4#皮带上，造成粉尘二次污染，为此增加2台输灰仓泵。

7套除尘系统及9台仓泵在2018年检修期间施工、改造，于2018年6月底正式投入运行，有效解决了除尘系统风量小、风压低等问题，破碎机出料口、电石筒仓出入口、水泥加料斗等位置粉尘量大大降低，员工操作及巡检环境得到明显改善。

4 电石输送导料槽及吸尘导料槽改造

原设计中，导料槽由6 mm普通钢板直接焊接，四周采用橡胶带条封堵。在运行过程中，电石粉尘从导料槽缝隙、橡胶带条与皮带之间的缝隙逸出，吸尘导料槽起不到吸尘作用，为此对输送系统所有导料槽进行改造。导料槽需要具有足够大的容量，长度为带宽的4倍(从加载中心算起)，宽度不小于带宽的2/3，高度大于500 mm(从中间托辊的上表面算起)，两边侧板的间距为带宽的2/3。导料槽与皮带紧密连接在一起，边缘没有漏风和漏料情况，内部须设置挡帘，避免空气直线流动，并将电石落料导料槽与吸尘导料槽直接焊接在一起。导料槽改造完成后，2个导料槽内同时形成负压，可避免电石粉尘外逸，大大降低了粉尘含量。

5 管理方面的改进[2]

(1)加强电石上料和筒仓充氮管理，减少电石粉化，从源头减少电石粉尘的产生。

(2)单套除尘系统须处理多个不同时工作的吸尘点，因此将吸尘罩阀门全部改为气动阀，并接入DCS控制系统，根据吸尘点运行与否确定气动风阀的开关状态。

(3)原设计中，振动给料机箱体的顶板与立板由法兰连接，但实际使用中，法兰接缝处易漏电石灰，为此将振动给料机箱体改为焊接结构，消除漏灰点。

(4)委托专业的除尘器厂家对每套除尘系统的布袋、骨架、气缸、脉冲阀、二位五通阀等进行检查维修。

(5)破碎输送工序清扫人员及时清理电石粉尘，严禁将电石粉尘直接放在皮带上，避免造成二次污染。

(6)定期对除尘器布袋进行检查及更换，布袋应完好无损，不能出现划痕和缝隙。

(7)加强电石灰输送系统的管理，避免输灰不及时影响除尘器的收尘效果。

6 结语

茌平信发通过对乙炔工序进行工艺改造，并加强生产管理，大大改善了工作环境，提升了电石入料系统的运行稳定性，降低了生产环境中电石粉尘的含量。2019年，茌平信发将对乙炔生产工序进行持续改进，争取创造更大的经济效益与环保效益。