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摘要 分析电石行业现行循环水系统的类型及特点，通过对电石炉有压回水和无压回水系统的比较，阐明了有压回水优于无压回水，并且通过青海盐湖工业股份有限公司电石炉有压回水的设计实例，论证了有压回水的可行性。
关键词 电石炉循环冷却水闭式循环有压回水
Summary analysis of calcium carbide industry current circulating water system type and characteristics of calcium carbide furnace through the backwaters of pressure and non-pressure return system comparison illustrates better than no pressure with pressure backwater backwater, and through the Qinghai Salt Lake Industry Co., Company carbide furnace with pressure backwater, a design example demonstrates the feasibility of pressure backwater.Keywords carbide furnace with closed cycle cooling water pressure backwater
中图分类号：U442.3+3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1、概述
电石炉是将电能转化为热能的设备，这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。为了保证电石炉长周期安全运行，对设备各系统进行冷却必不可少。随着近年来电石行业的迅猛发展，行业对电石炉水系统也越来越重视。电石炉循环水系统也由传统的应用机械通风冷却塔的常规间冷开式循环水系统逐渐替代为采用闭式冷却塔的闭式循环冷却水系统。采用闭式循环冷却水系统后，电石炉循环冷却水保持在一个相对清洁的回路中，不易被外界污染，补充水采用软化水，这样循环水水质比较高，有利于电石炉长周期安全运行。
2、电石行业现行密闭循环水系统分析
2.1电石行业现行密闭循环水系统的流程
国内的电石炉均清一色的采用无压回水方式，系统由循环给水泵、加药装置、闭式冷却塔（蒸发空冷器）、软水制备装置、热水池及循环给、回水管组成。流程为经电石炉使用后的循环水回至敞口的回水槽中，回水槽一般置于电石生产车间的第二层平台上，与大气接触泄压后的循环回水自流至埋地的热水池中，经循环给水泵加压送至闭式冷却塔降温后送给用户循环使用。
国内电视行业闭式循环水流程如下图：
2.2电石行业现行密闭循环水系统的优点
现行密闭循环水系统和原来的开式系统相比，有以下优点：
节水效果显著。系统除了漏损以外，无其他损失，内循环的补充水量仅为系统容积的0.1%。另外，由于补充水量少，所以水处理费用低。外排废水少，对环境污染也小。
冷却强度高。冷却构建表面少水垢沉积，传热效率高，保证了电石炉有效冷却，直接提高电石炉本体及变压器等附属设备的换热效率并延长其使用寿命。
节能。循环水处理站的应用使循环水量减少，节省了水泵及管路的投资，降低了系统运行动力，提高了电石炉开动率。
但是电石炉行业的密闭循环水系统实际上还不能真正意义上达到密闭，因为回水槽和热水池均与大气接触，这样只能重力流回水，水处理系统必须设置热水池，对回水管道的敷设方式也有要求。
2.3有压回水与无压回水密闭循环水系统的对比
如果电石炉回水不是开放式的，即能够有压回水，那么对于循环水系统，能够进一步节约一次投资和运行费用。具体的对比如下表：
以40MVA的电石炉为例，每个车间两台电石炉，6台变压器。每台电石炉所需循环冷却水量为800m3/h。每台变压器所需循环冷却水量为40m3/h，即每个车间循环水量为1840m3/h。若电石炉回水为无压回水，则循环给水泵扬程为65m，流量为1840m3/h，水泵功率为250KW。若采用有压回水则循环给水泵扬程为20m，流量为1840m3/h，水泵功率为80KWh。按照每年运行8000h计，每个车间每年节电2720000KW，从长远看,其经济价值十分可观。
3、电石炉行业采用无压回水方式的原因分析
电石炉需要冷却的部位主要是短网系统、电极导电设备及烟道。国内现有电石炉厂，无论采用哪种爐型，均采用无压回水的方式，一般每台电石炉均配备设置三个水分配器，水分配器设置于电石生产厂房的第二层平台上，三个水分配器的冷却部位如下表：
结合国内电石炉的设计及生产操作现状，无压回水的原因有以下两点：
认为回水直接回到水分配器的开放式回水槽。回水状况直接可见，比较安全可靠。
设备配管设计时，管路损失不一致也无调节措施。如供烟道的冷却水管管路长、水量小，如果直接和其他部位循环回水管一起回至管路中，背压过高，无法正常回水。
电石炉行业采用有压回水方式可行性分析
电石行业发展至今，电石炉一直是无压的重力流回水，那么，节能的压力流回水是否可行？是否也能像冶金系统的高炉、电炉一样，采用压力流回水呢？答案是肯定的。解决的方案也如同电炉：
电石炉循环给水、回水管道上均设温度、压力、流量检测、报警装置，中控室和现场均实时掌握循环水运行状况，比人工监测更准确，反应更迅速。
优化设备的配管设计，对于管路较长、流量较小的管道管径适当放大。回水压力相近的水管回至同一回水管，并装上压力调节装置，然后汇总至总回水管中。这样可以使各小用户的水能顺利的回至总回水管，解决背压高的问题。
青海盐湖工业股份有限公司今年引进的电石炉就采用了有压回水。在电石炉配管设计时，设置多处回水分配器，将阻力损失相近的管道回至同一回水分配器中，水分配器出水管设置压力调节装置，这样电石炉的回水可以以压力流回至蒸发空冷器。节约了一次投资，同时减少投运后的运行费用。
结语
优化电石炉的循环回水设计，使回水方式由无压回水变为有压回水是完全可以在电石行业推广的，该种优化设计能节省循环水处理站一次投资，降低系统运行费用，综合效益显著。
关键词 电石炉循环冷却水闭式循环有压回水
Summary analysis of calcium carbide industry current circulating water system type and characteristics of calcium carbide furnace through the backwaters of pressure and non-pressure return system comparison illustrates better than no pressure with pressure backwater backwater, and through the Qinghai Salt Lake Industry Co., Company carbide furnace with pressure backwater, a design example demonstrates the feasibility of pressure backwater.Keywords carbide furnace with closed cycle cooling water pressure backwater
中图分类号：U442.3+3 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1、概述
电石炉是将电能转化为热能的设备，这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。为了保证电石炉长周期安全运行，对设备各系统进行冷却必不可少。随着近年来电石行业的迅猛发展，行业对电石炉水系统也越来越重视。电石炉循环水系统也由传统的应用机械通风冷却塔的常规间冷开式循环水系统逐渐替代为采用闭式冷却塔的闭式循环冷却水系统。采用闭式循环冷却水系统后，电石炉循环冷却水保持在一个相对清洁的回路中，不易被外界污染，补充水采用软化水，这样循环水水质比较高，有利于电石炉长周期安全运行。
2、电石行业现行密闭循环水系统分析
2.1电石行业现行密闭循环水系统的流程
国内的电石炉均清一色的采用无压回水方式，系统由循环给水泵、加药装置、闭式冷却塔（蒸发空冷器）、软水制备装置、热水池及循环给、回水管组成。流程为经电石炉使用后的循环水回至敞口的回水槽中，回水槽一般置于电石生产车间的第二层平台上，与大气接触泄压后的循环回水自流至埋地的热水池中，经循环给水泵加压送至闭式冷却塔降温后送给用户循环使用。
国内电视行业闭式循环水流程如下图：
2.2电石行业现行密闭循环水系统的优点
现行密闭循环水系统和原来的开式系统相比，有以下优点：
节水效果显著。系统除了漏损以外，无其他损失，内循环的补充水量仅为系统容积的0.1%。另外，由于补充水量少，所以水处理费用低。外排废水少，对环境污染也小。
冷却强度高。冷却构建表面少水垢沉积，传热效率高，保证了电石炉有效冷却，直接提高电石炉本体及变压器等附属设备的换热效率并延长其使用寿命。
节能。循环水处理站的应用使循环水量减少，节省了水泵及管路的投资，降低了系统运行动力，提高了电石炉开动率。
但是电石炉行业的密闭循环水系统实际上还不能真正意义上达到密闭，因为回水槽和热水池均与大气接触，这样只能重力流回水，水处理系统必须设置热水池，对回水管道的敷设方式也有要求。
2.3有压回水与无压回水密闭循环水系统的对比
如果电石炉回水不是开放式的，即能够有压回水，那么对于循环水系统，能够进一步节约一次投资和运行费用。具体的对比如下表：
以40MVA的电石炉为例，每个车间两台电石炉，6台变压器。每台电石炉所需循环冷却水量为800m3/h。每台变压器所需循环冷却水量为40m3/h，即每个车间循环水量为1840m3/h。若电石炉回水为无压回水，则循环给水泵扬程为65m，流量为1840m3/h，水泵功率为250KW。若采用有压回水则循环给水泵扬程为20m，流量为1840m3/h，水泵功率为80KWh。按照每年运行8000h计，每个车间每年节电2720000KW，从长远看,其经济价值十分可观。
3、电石炉行业采用无压回水方式的原因分析
电石炉需要冷却的部位主要是短网系统、电极导电设备及烟道。国内现有电石炉厂，无论采用哪种爐型，均采用无压回水的方式，一般每台电石炉均配备设置三个水分配器，水分配器设置于电石生产厂房的第二层平台上，三个水分配器的冷却部位如下表：
结合国内电石炉的设计及生产操作现状，无压回水的原因有以下两点：
认为回水直接回到水分配器的开放式回水槽。回水状况直接可见，比较安全可靠。
设备配管设计时，管路损失不一致也无调节措施。如供烟道的冷却水管管路长、水量小，如果直接和其他部位循环回水管一起回至管路中，背压过高，无法正常回水。
电石炉行业采用有压回水方式可行性分析
电石行业发展至今，电石炉一直是无压的重力流回水，那么，节能的压力流回水是否可行？是否也能像冶金系统的高炉、电炉一样，采用压力流回水呢？答案是肯定的。解决的方案也如同电炉：
电石炉循环给水、回水管道上均设温度、压力、流量检测、报警装置，中控室和现场均实时掌握循环水运行状况，比人工监测更准确，反应更迅速。
优化设备的配管设计，对于管路较长、流量较小的管道管径适当放大。回水压力相近的水管回至同一回水管，并装上压力调节装置，然后汇总至总回水管中。这样可以使各小用户的水能顺利的回至总回水管，解决背压高的问题。
青海盐湖工业股份有限公司今年引进的电石炉就采用了有压回水。在电石炉配管设计时，设置多处回水分配器，将阻力损失相近的管道回至同一回水分配器中，水分配器出水管设置压力调节装置，这样电石炉的回水可以以压力流回至蒸发空冷器。节约了一次投资，同时减少投运后的运行费用。
结语
优化电石炉的循环回水设计，使回水方式由无压回水变为有压回水是完全可以在电石行业推广的，该种优化设计能节省循环水处理站一次投资，降低系统运行费用，综合效益显著。