乙炔發(fā)生器高效運(yùn)行的探討

劉 凱，王世剛

（新疆圣雄氯堿有限公司，新疆 吐魯番838100）

1 發(fā)生裝置生產(chǎn)能力簡(jiǎn)介

新疆圣雄氯堿公司乙炔車間1#、2#裝置設(shè)計(jì)PVC生產(chǎn)能力均為25萬(wàn)t/a，合計(jì)共50萬(wàn)t/a。每套裝置配套4臺(tái)?4 200 mm發(fā)生器，發(fā)生器內(nèi)耙齒和擋板各6層，延長(zhǎng)了電石在發(fā)生器內(nèi)的停留時(shí)間，使電石與水充分接觸反應(yīng)，減少了電石渣漿液中的細(xì)小電石核顆粒，對(duì)降低電石單耗作用較大。

2 發(fā)生器生產(chǎn)乙炔氣工藝流程

破碎好的電石進(jìn)入電石料倉(cāng)，由料倉(cāng)底部的振動(dòng)給料機(jī)加入到4#皮帶機(jī)上，再由4#大傾角皮帶機(jī)將電石輸送至發(fā)生器小加料斗。小料斗內(nèi)電石經(jīng)過上儲(chǔ)斗、下儲(chǔ)斗進(jìn)入發(fā)生器。電石在發(fā)生器中與循環(huán)清液水反應(yīng)生成粗乙炔氣經(jīng)洗泥器、正水封進(jìn)入洗泥塔和冷卻塔進(jìn)行洗泥冷卻降溫。發(fā)生器溢流液流入渣漿槽，由渣漿輸送泵送入乙炔回收塔，利用負(fù)壓解析的方法對(duì)乙炔氣回收后，渣漿液自然流入濃縮池，在濃縮池內(nèi)渣漿進(jìn)行自然固液分離，上層清液溢流至清液池，經(jīng)冷卻塔冷卻后，通過機(jī)泵輸送至發(fā)生器進(jìn)行循環(huán)使用。發(fā)生器底部電石渣漿定時(shí)排入渣漿池，保證發(fā)生器溢流暢通。

通過向發(fā)生器加入過量的清液移走電石與水的反應(yīng)熱，電石遇水反應(yīng)如下：

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2+130 kJ/mol

3 影響發(fā)生器高效運(yùn)行的因素

乙炔發(fā)生器在運(yùn)行過程中受加水量不足、發(fā)生器壓力高、發(fā)生器手動(dòng)加料、儲(chǔ)斗置換程序重復(fù)運(yùn)行、儲(chǔ)斗排空閥密封不嚴(yán)、排空管阻火器堵塞、發(fā)生器腰鼓圈、振動(dòng)給料機(jī)故障等因素的影響，使得發(fā)生器運(yùn)行效率大大降低，且故障率高、檢修安全風(fēng)險(xiǎn)大，使得發(fā)生器設(shè)計(jì)能力無(wú)法發(fā)揮。

4 改進(jìn)方案

（1）發(fā)生器加水量不足主要由發(fā)生器加水管道結(jié)垢影響所致。發(fā)生器加水量不足時(shí)，發(fā)生器能力只能發(fā)揮50%，嚴(yán)重影響平穩(wěn)高效生產(chǎn)。發(fā)生器加水主要為上清液，上清液主要成分為飽和氫氧化鈣溶液，氫氧化鈣含固量在1%以下。近些年國(guó)內(nèi)和國(guó)外一些公司在研究發(fā)生器加水管道結(jié)垢問題的解決方法，有變頻阻垢法、磁合金阻垢法、超聲波阻垢法等，但經(jīng)過試驗(yàn)，均無(wú)明顯效果。目前要保證發(fā)生器加水管道暢通的措施有3個(gè)，a.每半年對(duì)發(fā)生器加水分支管道高壓清洗一次，每年對(duì)發(fā)生器加水主管道徹底高壓清洗一次，但高壓清洗費(fèi)用較高；b.將發(fā)生器加水管道制作成短接，發(fā)生器檢修時(shí)，用酸進(jìn)行浸泡，此方法作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)且風(fēng)險(xiǎn)大；c.每半年對(duì)發(fā)生器加水分支管道更換一次，每年對(duì)發(fā)生器加水主管道更換一次，此方法作業(yè)工作量大，施工危險(xiǎn)性大，費(fèi)用較高。上述3種方法中，各公司基本都是使用高壓清洗加水管道。針對(duì)加水管道結(jié)垢問題，從管道材質(zhì)出發(fā)，分別對(duì)CPVC管道、橡膠軟管、襯氟管道和襯陶瓷管道進(jìn)行試驗(yàn)，目前正在試驗(yàn)，待結(jié)果出來(lái)后再判斷效果。

（2）發(fā)生器壓力高主要由發(fā)生器氣相出口管結(jié)垢、洗泥器液體分布器堵塞、冷卻塔填料堵塞所致。發(fā)生器壓力高時(shí)，發(fā)生器能力只能發(fā)揮60%。發(fā)生器氣相出口管結(jié)垢、洗泥器液體分布器堵塞、冷卻塔填料堵塞主要由于發(fā)生器生產(chǎn)的乙炔氣中夾帶有氫氧化鈣泥漿。發(fā)生器氣相出口管結(jié)垢、洗泥器液體分布器堵塞可通過定期對(duì)結(jié)垢物清理來(lái)保證發(fā)生器壓力穩(wěn)定。冷卻塔填料堵塞，若通過對(duì)冷卻塔填料更換來(lái)降低填料段阻力，需要每年對(duì)填料進(jìn)行更換，費(fèi)用較高，施工周期較長(zhǎng)，作業(yè)危險(xiǎn)性較大。要解決冷卻塔填料堵塞，需要在冷卻塔前增加一個(gè)洗泥塔，將乙炔氣中夾帶的泥漿洗滌下來(lái)即可解決填料堵塞的問題，目前冷卻塔已運(yùn)行3年，填料段阻力未出現(xiàn)明顯上漲。

（3）發(fā)生器加料效率低主要表現(xiàn)在發(fā)生器手動(dòng)加料、發(fā)生器儲(chǔ)斗置換程序重復(fù)運(yùn)行、儲(chǔ)斗排空閥密封不嚴(yán)、排空管阻火器堵塞等問題，影響發(fā)生器效率約10%。

發(fā)生器手動(dòng)加料問題，主要因?yàn)榘l(fā)生器上下儲(chǔ)斗內(nèi)電石量無(wú)法判斷，使得發(fā)生器加料模塊、置換模塊無(wú)法自動(dòng)連接，從而需要現(xiàn)場(chǎng)人工判斷發(fā)生器上下儲(chǔ)斗內(nèi)料位，再通過對(duì)講機(jī)告知微機(jī)工可以進(jìn)行下一步加料操作，操作安全風(fēng)險(xiǎn)大，容易發(fā)生安全事故。發(fā)生器手動(dòng)加料問題，可通過在發(fā)生器上下儲(chǔ)斗上加裝遠(yuǎn)傳液位計(jì)，再通過程序?qū)l(fā)生器加料模塊、置換模塊連接起來(lái)，即可實(shí)現(xiàn)發(fā)生器自動(dòng)加料，大大提高了發(fā)生器運(yùn)行效率。

發(fā)生器儲(chǔ)斗置換程序重復(fù)運(yùn)行、儲(chǔ)斗排空閥密封不嚴(yán)、排空管阻火器堵塞等問題主要由于發(fā)生器儲(chǔ)斗置換過程中，排出的置換氮?dú)庵泻须娛?，造成發(fā)生器儲(chǔ)斗排空閥閥芯磨損和積灰、阻火器堵塞等，最終造成發(fā)生器置換程序重復(fù)運(yùn)行。針對(duì)發(fā)生器置換氣中含有電石灰問題，在發(fā)生器排空管道上加裝緩沖罐，使置換氣中電石灰在緩沖罐內(nèi)沉降，從而減少置換氣中電石灰含量，達(dá)到提高置換效率、降低閥門故障率和維修費(fèi)用的效果，大大提高了發(fā)生器運(yùn)行效率。

（4）發(fā)生器故障率高主要表現(xiàn)在腰鼓圈泄漏、振動(dòng)給料機(jī)故障等問題，每次檢修發(fā)生器需要停用5 h。

發(fā)生器腰鼓圈泄漏主要原因?yàn)檠娜ο鹉z材質(zhì)不能滿足生產(chǎn)溫度、內(nèi)襯磨損和腰鼓圈上下法蘭不同心等，使用壽命為1～3個(gè)月不等。針對(duì)發(fā)生器腰鼓圈泄漏的3個(gè)原因，分別通過選用天然橡膠材質(zhì)、將腰鼓圈內(nèi)襯縮小10 mm、對(duì)發(fā)生器振動(dòng)給料機(jī)法蘭口和法蘭口高度進(jìn)行調(diào)整，使腰鼓圈處于壓緊收縮狀態(tài)和上下法蘭同心狀態(tài)等措施來(lái)延長(zhǎng)腰鼓圈使用壽命，經(jīng)過改造和優(yōu)化后，腰鼓圈使用壽命延長(zhǎng)至6個(gè)月，大大提高了發(fā)生器運(yùn)行效率。

發(fā)生器振動(dòng)給料機(jī)故障主要表現(xiàn)為振動(dòng)電機(jī)故障，造成振動(dòng)電機(jī)故障的原因主要為電機(jī)接地不良燒毀、電機(jī)電源線松動(dòng)、電機(jī)超負(fù)荷燒毀等，振動(dòng)給料機(jī)正常運(yùn)行周期為2個(gè)月。針對(duì)電機(jī)接地不良燒毀問題，將電機(jī)接地線接頭進(jìn)行加固處理，同時(shí)采用雙螺帽，要求班組每小時(shí)對(duì)電機(jī)接地線進(jìn)行巡檢，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及時(shí)通知電工處理；針對(duì)電機(jī)電源線松動(dòng)問題，采用電機(jī)接線雙螺帽固定，并使用彈簧墊片，同時(shí)在電機(jī)接線完畢后，用絕緣膠帶將電纜線與接線緊密固定；針對(duì)電機(jī)超負(fù)荷燒毀問題，要求發(fā)生器儲(chǔ)斗將電石使用完畢后，再延長(zhǎng)2 min停機(jī)，并由現(xiàn)場(chǎng)操作工確認(rèn)振動(dòng)給料機(jī)箱體內(nèi)無(wú)電石后再停機(jī)，減小振動(dòng)給料機(jī)啟動(dòng)負(fù)荷。將上述3個(gè)問題解決后，發(fā)生器振動(dòng)給料機(jī)運(yùn)行周期延長(zhǎng)至4～6個(gè)月，大大提高了發(fā)生器運(yùn)行效率。

5 結(jié)論

通過解決發(fā)生器加水量不足、壓力高、手動(dòng)加料、儲(chǔ)斗置換程序重復(fù)運(yùn)行、儲(chǔ)斗排空閥密封不嚴(yán)、排空管阻火器堵塞、發(fā)生器腰鼓圈、振動(dòng)給料機(jī)故障等問題，使得發(fā)生器運(yùn)行效率大大提高，故障率明顯下降，檢修費(fèi)用大大降低。