均混预热电石熔炼新工艺的能耗特征与热经济成本分析

传统电石生产以块状生石灰和块状焦炭为原料,在电石炉内电热高温(2000℃以上)作用下完成电石熔炼反应.均混预热电石熔炼新工艺以低阶煤粉和生石灰粉为原料,增加压球和热解工序,以期获得降低成本和节能降耗效果.本文建立了两种工艺的能质平衡模型,分别对两种工艺在相同电石出炉条件下进行物质流和能量流的模拟,探讨新工艺的能源替代效果;基于?流和?单价,建立了热经济学成本分析模型,对比两种工艺的热经济特性.结果表明,在新工艺中,每吨电石需消耗低阶煤粉810.0kg,热解过程产生副产能源206.2kg,其碳质能源的净消耗与传统工艺耗量(583.5kg焦炭)基本相当,新工艺具有"以煤代焦"特性;热解出炉球团的物理热通过热送热装直接带入电石炉,可节约加热电耗约11.2％,具有"以热代电"的按质用能效果;传统工艺和新工艺的吨电石热经济学成本分别为2208元和1919元,新工艺电石成本下降主要源于电力消耗降低、副产气净产量提高和低阶原料替代,其贡献度分别为8.7％、6.0％和3.5％;新工艺的设备成本偏高,其热经济性优势会在后续工艺推广中逐步展现.