电石生产自动控制重点

电石生产的自动控制要点

一、电石炉

一、报警：

1、循环水系统：

▲循环水总管压力低限（0.3MPa）声光报警。

▲各路回水温度高限（45℃）声光报警。

▲各路循环水进出口温差高限（10℃）声光报警。

2、液压系统：

▲液压站进、回油压力低限（8MPa）、高限（11.5MPa）声光报警。

▲液压站油位上限（2/3）、下限（1/2）声光报警、45%以下连续报警。

▲液压站油温低限（25℃）、高限（55℃）声光报警。

▲任一台油泵停止运行时，声光报警。

3、电极系统：

▲电极位置上限(1200mm)、下限（300mm）声光报警。

4、加料系统：

▲料仓料位设低料位、低低料位声光报警。

▲氮气压力低限（0.4MPa）声光报警。

▲空气压力低限（0.55MPa）声光报警。低低限（0.50MPa）声光报警。

▲皮带跑边断路器跳闸、现场紧急拉线开关跳闸设置声光报警。

▲日料仓炭材温度高限（180℃）声光报警。

▲刮板伸缩要求有状态显示。

5、电石炉：

▲炉气压力低限（-20Pa）、高限（+50Pa）声光报警。

▲炉气温度高限（700℃）声光报警。

▲炉底温度下限（400℃）、上限（500℃）声光报警。

▲氢气含量上限（5%）声光报警。

二、联锁：（要求所有联锁设定值均可在操作站修改）

1、循环水：

◆循环水总管压力≤2.5kgf时停炉。1#炉直接停炉、2#炉延时2S、3#炉延时4S、4#炉延时6S停炉。

◆底环、中心炉盖、金属接触元件、水冷保护套任意一路回水流量≤2m3/h时停炉。

2、加料系统：

◆料位仓料位低低报警延时7分钟停炉。

◆空气总管压力≤0.45MPa时停炉。

◆皮带跑边断路器跳闸、现场紧急拉线开关跳闸相关联锁皮带全部停止运行。

3、液压站：

◆液压站油位≤20%时停炉，停液压站所有油泵。

◆三相电极压放时必须单个进行压放

4、电石炉：

◆氢气含量≥12%时停炉。

◆三个炉底温度都高于400℃时自动启炉底冷却风机，三个炉底温度都低于200℃时自动停炉底冷却风机。

5、电极升降：

◆处于就地位置时，只能在现场操作。处于远程位置时，只能在电脑上操作，且电脑上点击一次，电磁阀动作一次，一次点击最多保持10S。

◆操作室内装电磁阀紧急断电钥匙和油泵跳后的紧急升降操作按钮。

6、加料系统：任一皮带或分料器故障，停加料所有电机。

三、控制

1、电极升降：现场和电脑上设升降按钮分别点动控制电极的升降，每次升降时间最多10S。

2、电极压放：（以一组为例）现场和电脑上设压放按钮分别控制电极的压放，点击压放按钮后，HY8电磁阀通电，压力油进入压放系统； HY11电磁阀通电，第1组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY29电磁阀通电，第1组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY29电磁阀和HY11电磁阀断电，第1组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY11电磁阀断电的同时连锁HY12电磁阀通电，第2组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY31电磁阀通电，第2组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY31电磁阀和HY12电磁阀断电，第2组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY12电磁阀断电的同时连锁HY13电磁阀通电，第3组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY33电磁阀通电，第3组夹持器

的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY33电磁阀和HY13电磁阀断电，第3组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY13电磁阀断电的同时连锁HY14电磁阀通电，第4组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY35电磁阀通电，第4组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY35电磁阀和HY14电磁阀断电，第4组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY14电磁阀断电的同时连锁HY15电磁阀通电，第5组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY37电磁阀通电，第5组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY37电磁阀和HY15电磁阀断电，第5组夹持器的夹持缸夹紧电极。 HY15电磁阀断电的同时连锁HY16电磁阀通电，第6组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY39电磁阀通电，第6组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY39电磁阀和HY16电磁阀断电，第6组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY16电磁阀断电的同时连锁HY17电磁阀通电，第7组夹持器的夹持缸松开电极；3秒后HY41电磁阀通电，第7组夹持器的压放缸下腔进油，带动夹持缸上升；3秒后HY41电磁阀和HY17电磁阀断电，第7组夹持器的夹持缸夹紧电极。HY17电磁阀断电3秒后Hy30, HY32, HY34, HY36, HY38, HY40 ，HY42电磁阀同时得电，7组夹持器压放缸带动电极下降，8秒后Hy30, HY32, HY34, HY36, HY38, HY40，HY42和HY8电磁阀同时失电，完成一个电极压放周期。

二、尾气净化

一、报警：

1、过滤器入口温度低限（200℃）、高限（260℃）报警。

2、过滤器入口压力≥2.5KPa时报警。

3、过滤器入口压力降≥3.0KPa时报警。

4、净气系统氢气含量≥7%，或氧气含量≥1%时报警。

5、T145、T147、T149低报（200℃）、高报（250℃）。

6、PIC116高限报警（18KPa），低限报警（5KPa）.

7、粉尘仓料位≥90%报警。

二、联锁：

1、炉压控制联锁：

操作台上的钮子开关对PV—101B具有最高权限，向左全关PV—101B，向右全开PV—101B。

当操作台上的钮子开关处于中间位置时PV—101B由DCS控制，电脑上设炉压高低限（可更改），炉压高于高限时PV—101B全开，低于低限时PV—101B全关。

炉压在高低限之间时，阀门可以手动和自动调节。

2、过滤器进口温度与冷却风机、粗气风机之间的联锁：

TIC-103≥210℃启动K-5104a；

TIC-103≥215℃启动K-5104b；

TIC-103≤205℃停止K-5104a\\K-5104b。

3、净气至用户压力联锁：

PT116≥18KPa开PCV116

4、石灰窑燃气快切阀关闭关闭电石尾气与甲烷气半水煤气混合前的快切阀关闭PIV116B。

5、PIV116B关闭关闭电石尾气与甲烷气半水煤气混合前的快切阀。

三、控制：炉气净化系统分为：净化系统和用户系统两部分。开停车控制方案也可分为这两部分实现。

（一）、净化系统开车方案：

启动过滤器粉尘输送系统（启动叶轮排灰机三个、链板机电机）启动过滤器净化循环系统（三个过滤器反吹风机）启动污氮过滤器（污氮风机）启动净气风机延时10秒启动粗气风机。（完成后电话通知石灰窑岗位手动开车）

[说明：1、要求过滤器在开车时能投入任一个或多个、运行中能解除联锁而不影响系统的正常运行；2、开启PCV101A实际上将PCV101A调节阀投入运行对炉压进行控制]

（二）、用户系统开车方案：

石灰窑岗位手动开车，打开PIV116A的同时连锁关闭PIC104A

（三）、停净化系统方案：

净化系统连锁停的条件：1、电石炉停运；2、粗气风机停止；3、PCV101A关闭；4、净气风机停止；5、氢气含量≥12%；6、氧气含量≥2%；或7、氮气压力≤0.4MPa；或8、料位≥90%并延时15分钟；9、过滤器进口温度高于265℃；10、空气压力≤0.45MPa。以上10个条件任何一个满足则停净化。）

停车过程：停粗气风机、停净气风机、关闭PCV101A 、停增压风机、关PIV116A、PIV116B、延时5分钟后，停与系统联锁的过滤器反吹电机、叶轮排灰机、停大链板机、停污氮风机，手动停车同以上过程。

（四）、停用户系统方案：

1、因净化系统停而停用户系统，见上述（三）◆部分；

2、因石灰窑停，只需关闭PIV116B和电石尾气快切阀即可，不需要停用户系统。

3、因增压风机停而停用户系统：

停增压风机关PIV116A、PIV116B。

三、电石炉的各种参数

电石炉的负荷、电压和电流是电炉操作的重要参数，它对电石炉效率有很大的影响。在电石生产过程中，一般都倾向于较高的二次电压。因为电石炉在较高的二次电压和较小的二次电流下运行，可以得到较高的功率因数和较高的电效率，实际上，由于我厂原料质

量还不那么好，设备质量达不到所要求的，再加上操作者技术熟练程度还不够好，在这种情况下操作，虽然功率因数和电效率都有所提高，但是热效率却大大下降，总的效率不但提不高，反而要下降。按照上述情况，电石操作的具体表现：

(1)电极不能适当地入炉料内，明弧操作，热损失较大，单位电耗明显增加。

(2)炉料配比高了， 电极要上抬，只好生产发气量较低的电石。

(3)不能使用额定容量级档的电压，所以电石炉运行负荷不高，产量不高。

(4)由于电极位置较高，长时期明弧操作，电石发气量又低，导致炉底上涨，缩短了炉子的使用寿命。

(5)明弧操作，炉面温度较高， 电极和短网上的零部件容易受热腐蚀，损坏程度加重。结果导致

电炉设备利用率较低。

因此，必须对电气参数进行改进，同时对原料进行加工处理，使炉料电阻而所增加。这样电极能插入料层适当深度，操作比较稳定，基本上可以做到闭弧操作，因而各项生产技术经济指标都达到了较好的水平。

一、电石炉电气参数：

电石炉电气参数包括变压器容量、二次电压、二次电流和电流电压比，以及这些参数的可调范围。当变压器的容量和电石炉的几何尺寸合理匹配时，才能最有效地发挥变压器

和电石炉的作用，变压器的容量还应有一定的调节范围，这样既能满足生产的需要，也不会使变压器的结构过于复杂和庞大；当二次电压高低合适且有一定的调节范围，而且电流电压比也合适，才能确保电极电弧燃烧稳定和奠定炉内生产高温的基础，当能提供适应于原料质量、操作水平的电流电压比，才能保证闭弧操作，提高热效率，从而达到优质、高产、低消耗的目标。

六、电气参数控制

发气量随电流电压比增加而增加，所以产量的最大值点就是我们所要的最佳控制点，在这一点上发气量、产量都达到最佳水平。因此，这一点上的电气参数就是我们所要选择的。电石炉电气参数的控制对保证优质、高产、低耗至关重要，电气参数控制合理，这样电极能插入料层适当深度，操作比较稳定，并且能做到闭弧操作，从而保证各项生产技术指标达到较好的水平。虽然我们从理论上找到了最佳的电气控制参数，但在实际的应用过程中仍存在一些差距，由于我们原料质量不太稳定工人操作的熟练程度不高，设备的老化等等方面的原因，电气参数的控制总是偏离最佳控制点，因此，我们需要继续努力，要有创新的精神，提高认识，总结经验，为取得优质、高产、低消耗的生产目标而努力。

二、电极

电极壳——自焙电极的关键部分。电极壳的完好与否直接关系到生产能否安全、连续、稳定运行,是生产过程中必不可缺的保障因素。但随着电石生产的不断深入, 在电极未焙烧好的情况下。(有关资料显示当电极温度达到800 达时即认为电极已焙烧好) 屡屡发生电极接触元件处烧损事故, 既中断了生产的连续运行, 也带来了巨大的安全的隐患。(由于电极壳烧损轻者造成接触元件的损坏, 重者造成熔融电极糊的泄漏, 乃至电极的软断) 因此, 诱发电极壳烧损的原因成为电石生产中又一亟待解决的问题。根据几年来发生在本单位的多

次电极壳烧损事故现场情况观察、分析, 从电极壳的结构及导电特性, 25500KVA 密闭型电石炉组合把持器的特性以及电极的焙烧、电石炉操作工艺参数的控制等方面进行剖析, 以期达到寻找电极壳烧损主要原因的途径。因此, 在正常生产期间要严格控制通过电极的电流, 也就是控制操作电流。导致电极壳烧损的原因有:①当电极温度超过电极壳的耐热温度; ②当电极还未完全焙烧好时, 通过较大电流; ③电极壳与接触元件之间的接触压力变小; ④电极壳再制造和焊接过程中存在质量问题; ⑤电极壳制造所用钢材存在陷; ⑥通过组合把持器的冷却水量减小或阻塞,导致局部温升过高,⑦工艺参数控制不好, 造成料面温度过高(超过700℃)。当电极还未完全焙烧好时, 就急于通过较大电流, 电极壳与接触元件之间的接触压力变小, 是导致电极壳烧损的最主要原因。因此, 在正常生产过程中,严格按照埃肯公司提供的《操作手册》进行操作和维护, 则可避免和减少电极壳烧损的事故发生。

四、、电石炉如何降低电耗。

1 精选原料把住质量关

2 选择适当的操作电压,稳定电炉生产负荷

3 提高电炉运转率,减少停电次数

4 降低回路功率损耗,提高电炉热效率

5 加强炉眼维护,缩短出炉时间,减少烧穿用电,选择合适出炉次数

6 加强电极管理

五、电石炉生产过程中各种电气仪表的维护。

1、变压器的操作与维护:变压器的急停，调档急停，电极升降急停。

2、DCS系统及现场仪表的维护

3、各种电气及电机的维护

4、高压系统的过电压保护及接地

六、电石炉的低压补偿（见附件）