浅谈电石生产一体化技术的优势

浅谈电石生产一体化技术的优势

吴先艮

新疆圣雄电石有限公司 新疆吐鲁番 838100

摘要：随着社会的发展，电石生产过程中引入全流程一体化控制技术，可以改善传统生产技术的不足，实现高效控制生产参数与设备的目的。电石生产过程中会受到炉况、其他因素等影响，会出现控制不当的情况，有必要做好研究分析工作，提高电石生产运行的实效性。以电石生产为着手点，分析流程生产过程中存在的问题，结合实际情况给出全流程一体化控制与优化措施，进一步提高电石生产运行的实效性。

关键词：电石生产；一体化技术；优势

引言

电石是指碳化钙，为PVC、醋酸乙烯、BDO、石灰氮的生产原料，还可用于焊接等领域，是化工行业重要原料。电石生产列入危险化学品生产工艺的两重点一重大监管中。在电石生产中，企业应尽最大限度减少人工操作，利用控制系统实现生产过程的智能控制，精准调节关键参数，提高生产安全性。

1生产流程控制的现状

当前DCS控制系统普遍应用于电石生产，通过这种控制方式取代人工操作方式，提高操作的准确性，也可以根据生产需求调整工艺参数与内容，提高电石生产的质量与效率。但实际中受到各类影响，造成DCS系统依然存在一些问题，需要适当配合人工操作，控制过程中存在一些问题。

1.1无法及时响应

DCS系统控制过程中无法准确获知生产原料组分情况，存在配料延时的情况，不利于提高电石炉生产效率。配料时选择人工操作方式，造成工作人员劳动强度过大，生产成本增加，直接威胁到工作人员的身体健康，甚至出现不同的安全隐患。

1.2电极升降分析

电石生产时会用到三相电流，而其中存在显著的非线性耦合关系，造成电极升降控制时需要考虑诸多因素，如电极深度、耦合关系等，任何一个地方考虑不周，都会影响内部电流的正常运行。但实际生产时存在无法及时控制电极升降的情况，大多依靠工作人员经验控制，因此存在升级不及时或不合理等情况，影响到电石生产质量。

1.3电极压放分析

电石生产过程中存在各类影响因素，需要做好总结分析工作，提前制定相应的应对措施，提高电石生产运行质量。如，运行情况、负荷情况及电极长度等，确保压放次数的合理性。实际生产时相关参数获得需要技术人员手动操作，容易在测量时出现误差，继而影响到测量结果，不利于生产活动的顺利进行。

2电石生产过程中全流程一体化技术的应用

2.1　改善电石炉的密闭效果

电石炉的密闭性也是能量损失的重要影响因素。目前电石炉炉型大多采用全封闭炉，开放式炉和半封闭炉都属于淘汰炉型。对于全封闭炉，进料口处的密封依然是能量损失的重要环节。最初企业仅使用普通物料对进料口做简单密封处理，能够有效提高炉内的一氧化碳浓度。但是因为电石炉盖板温度非常高，使得密封料容易发生脱落，导致密封时间非常短，散失的电石炉气带走大量的热量。在实践中发现，利用高温浇注料、岩棉、石棉布等混合材料将下料嘴与料管之间进行密封，能够进一步增加一氧化碳的浓度。同时，通过改善电极的操作规程，可使电石炉处于微负压状态，能够进一步避免炉气泄漏，降低能源消耗。

2.2净化系统控制

针对电石生产的智能诊断问题，APC系统加强对净化系统的控制，优化调节炉压、温度等参数，避免电石炉出现运行故障。炉压的优化调节通过粗净气风机控制来实现，利用APC-Suite系列软件的模拟、预测功能，评估电石炉炉压、过滤器出口压力等参数的变化状况，调节粗净气风机的运行参数，为电石炉创造稳定运行环境。在出现塌料问题时，APC控制系统可同时调节粗净气风机设备参数，在短时间内将炉压下降至合理范围，缩短锅炉器出口的负压时长。细化来说，在粗气风机控制中，控制参数为炉压，影响因素为净气风机出口压力，APC控制系统可有效规避影响因素，精准调节炉压；在净气风机控制中，控制参数为过滤器出口压力，影响因素为负压倒计时及炉压，APC控制系统可有效规避影响因素，精准调节过滤器出口压力。温度的优化调节通过过滤器入口温度控制来实现。在电石炉运行期间，如过滤器入口温度超过标准数值，APC控制系统可根据监测的炉压，调节降档速率，在短时间内将温度下降至合理范围，再提高档位，使运行负荷恢复至正常运行状态，实现运行故障的智能管控与调节，确保电石炉始终处于稳定、安全运行状态。

2.3配料系统控制器

APC投运前，操作人员需时刻进行配料操作，操作强度较大，长时间操作容易疲劳，出现误操作。APC投运后，系统能自动分析料仓吃料情况、刮板状态等，实现对现场仪表的故障诊断，保证生产安全。同时，APC时刻分析全部料仓的实时吃料情况，自动对全部料仓进行配料排序。排序完成后，APC根据输入的配比及需打料料仓的料位自动计算配料量，然后控制配料系统进行配料操作，并通过精给料实现精准配料。配料完成后，APC自动进行打料操作。若刮板出现故障，APC作出相应紧急处理，寻找其余合适料仓，保证整个配料系统在处理故障刮板时也能够连续运行。由于运输原料需要时间，APC在当前批次配料均处于运输设备上时即进行下一批料的配料操作，以提高整个配料系统的效率。

2.4自动化控制系统

电石炉全流程一体化生产时，采用APC系统可以实现自动化控制净化系统的目的，实现对炉内各参数的准确控制，如炉压、温度等，最大限度避免出现运行故障。调节炉压时通过粗净气风机控制完成，通过软件模拟与预测对各项参数进行评估，然后以此为基础调整运行参数，继而形成稳定的设备运行环境。如果出现塌料情况，控制系统可以对各参数进行调节，将炉压控制在合理范围内，有效控制负压时间。在控制粗气风机的过程中，主要是控制电石炉的压力，而净气风机出口压力会对炉压造成影响，利用APC控制系统可以避免这一因素影响，实现对炉压的精准调节。控制净气风机时，需通过对过滤器出口压力的控制，实现对相关参数的控制，负压倒计时及炉压会对控制效果造成影响，达成精准控制的目的。在电石炉发生故障时，通过对故障信号的分析，能够对相关参数进行进一步分析，明确电石炉的特征信息，以反馈信号作为重要依据快速对电石炉进行针对性的判断。将采集到的常见故障数据信号与电石炉运行信息相结合，采用现代数据统计分析实体模型和数据统计分析机械设备，可以提高故障检测的效率。现阶段，随着技术的推广，电石炉的故障检测方法和检测效率也在提高。特别是电子信息技术和数据分析的应用，体现了人工智能技术的优势，也是未来流行的诊断方法。随着高新技术和机械设备的推广，电石炉的诊断准确率和诊断率将大大提高。

结语

电石生产过程中应用全流程一体化技术，需要在原有DCS控制基础上选择合适的技术设备，改善其无法满足实际生产需求的情况。电石生产过程中合理运用全流程一体化技术，可以改善传统生产过程的不足，利用系统控制取代各项人工操作，实现控制电石生产全流程一体化控制，进一步提高电石生产的质量，旨在为类似研究提供借鉴。

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