湿法回转窑尾气余热利用[论文]

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烟气余热的利用毕业设计论文[管理资料]

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目录第一章绪论 (1) (1) (1)国内外焦炉煤气的利用方式 (2) (3) (5)第二章焦炉煤气的基本工艺和净化 (7)焦炉煤气的特点 (7)焦炉煤气的工艺流程 (7) (8) (8) (9) (10)第三章发电系统设计及设备选型 (12)公司情况介绍 (12)方案选择 (12)设计及选型 (14) (15) (16) (17) (18)第四章余热锅炉设计 (20)烟气参数的计算 (20)余热锅炉换热系数的计算 (21)管外对流换热系数的计算 (22) (23) (26) (30) (30)第五章节能及技术经济评价 (32)投资估算 (32)技术经济评估 (33)技术经济评价 (33)评价结论 (34)节能评估 (34)煤气消耗量的计算 (34)发电量计算 (34)余热锅炉产生的蒸汽量计算 (34)节能计算 (35)第六章全文总结 (36) (36) (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录一:外文翻译及原文附录二:CAD图纸第一章绪论我国生产焦炭的企业类型主要有:钢铁企业附属的焦化厂、城市煤气厂、以生产焦炭为主的独立焦化厂和土焦企业。

钢铁企业附属焦化厂中的焦炉煤气利用率比较高]1[,但是利用焦炉煤气生产的产品比较单一,用于发电或深加工的比例较小,存在 "高质低用"的现象。

因此,钢铁企业附属焦化厂富余的焦炉煤气可看作是潜在的可被利用资源。

随着“西气东输”项目和沿海LNG(液化天然气的简称)气站的建设,部分供应城市煤气的焦化厂,如北京焦化厂、天津煤气厂、山西神州焦化、上海焦化厂、青岛煤气厂等,将面临天然气取代焦炉煤气作为城市燃气的状况。

例如,北京焦化厂目前已经被关停。

未来这些焦化企业过剩的焦炉煤气迫切希望找到经济、高效的利用途径。

因此,城市煤气厂的富余焦炉煤气也可认为是潜在的可利用资源。

独立焦化厂的焦炉煤气资源中,只有极少部分的焦炉煤气通过发电、合成氨等方式利用,其余则被直接燃烧后排空。

水泥回转窑筒体表面余热回收利用分析

水泥回转窑筒体表面余热回收利用分析

水泥回转窑筒体表面余热回收利用分析摘要:在工业生产领域,水泥行业的生产会造成较高的污染和能源消耗,相比于世界先进水平,我国在新型干法水泥窑方面还存在较高的电能消耗和热能消耗,在可持续发展战略不断深化的背景下,节能减排已经成为了水泥行业发展必须要重视的问题,而作为水泥生产设备主要内容的回转窑,其在整个生产线当中的能源消耗能够占据85%以上的比重,是干法水泥生产线的重要组成部分,因此,水泥行业想要达到节能减排的目标,就必须要从回转窑入手,对其筒体表面余热进行回收利用,在提升能源利用率的同时,推动水泥行业的可持续发展,基于此,文章针对水泥回转窑筒体表面余热的回收利用进行具体论述。

关键词:水泥回转窑;筒体表面;余热回收利用经济建设的快速发展,对水泥行业的发展产生了很大的促进作用,使该行业已经成为国家建设的基础保障,但从该行业目前的发展情况来看,其高能耗的特点,导致该行业的发展受到了电力资源、煤炭资源的应用以及污染物过度排放等因素的影响。

而在水泥生产过程中,熟料煅烧是最大的能源消耗环节,是实现可持续发展过程中需要重点关注的一环,所以,针对水泥回转窑的筒体表面余热进行回收利用具有非常重要的意义,有必要进行相应的分析工作。

一、回转窑设备的组织结构窑筒体、窑头罩、窑头窑尾密封、窑尾烟室、传动机构、挡轮、粉煤燃烧装置、支撑转动拖轮以及烧成冷却装置等内容是构成回转窑设备的主要部件。

其中,窑筒体主要采用厚钢板经过卷制形成的,在内部砌有耐火砖,倾角为3%-4%,在窑筒体的首部和尾部设有护口砖,主要使用具有良好耐热性能的钢材制成,托轮部分会设置配套的轮带,而传动部分则设有大齿轮,并且在窑头罩以及窑尾烟室结构等部分设有相应的密封装置[1]。

对于回转窑来说,其与前后装置设备的衔接需要由窑头罩和窑尾烟室来完成,他们属于静态设备;而煤粉燃烧装置主要是通过粉煤的燃烧,向水泥生料传递热量,以此来完成煅烧烧成处理,当前阶段,很多回转窑当中都加设了自动控制系统和安全控制系统,并且在窑筒体烧成带、轮带部件、窑头罩以及窑尾烟室等部分都设置了自动温度监测设备,如果出现温度超标的现象,检测仪会通过自动控制,对窑运转参数进行调整,必要时会发出指令,使回转窑停车并通知技术人员进行检修处理。

探讨回转窑烟气余热利用方法

探讨回转窑烟气余热利用方法

探讨回转窑烟气余热利用方法炭素是冶金行业不可缺的生产材料,炭素生产主要是以煤或石油焦为原料进行煅烧而成。

炭素回转窑出口烟温很高,达1200℃以上。

一般大型炭素回转窑烟气出口都设置有余热蒸汽锅炉回收高温烟气余热,而炭素生产工艺用热一般另外配置燃(重)油或燃(煤)气锅炉。

随着能源价格的不断上涨,这种能源配置系统的缺点逐渐呈现,导致炭素工艺用热设备使用维护成本增加,生产系统的综合能源成本增加,企业产品成本增加。

1 现有导热油系统和回转窑烟气简介1.1 导热油系统炭素一厂配有2台导热油锅炉,I系统2.5MW的燃重油导热油锅炉,常年运行,满足成型工艺的热需求,年耗重油约1400t/a;II系统2.0MW的燃煤气导热油锅炉年运行时间约为重油炉的三分之二,满足沥青熔化和保温用热,消耗煤气折算成重油约700t/a。

根据年重油消耗量计算导热油炉热功率(1400+700÷0.66)×1000×0.8÷300÷24×42000÷3600=3190kW考虑系统管损8%,系统余量30%,则烟气余热导热油炉热功率为:3190×1.38=4402kW1.2 回转窑云铝炭素一厂拥有4台炭素阳极回转窑,一般情况下3台运转(1台检修备用),其规格为Φ2.2×45,设计生产能力6t/h,尾部设有一台10t/h、压力为2.45MPa、温度390℃余热锅炉,生产为连续性。

石油焦煅烧的实收率为75%左右,挥发份及粉尘燃烧释放出的热量较大。

目前使用余热产生的蒸汽35%用于厂内外供热,65%用于发电,年发电量在3350万度。

单台回转窑烟气量约为40000Nm3/h左右,沉灰室出口烟气温度为1200℃左右,经余热锅炉后,最终排入烟囱的温度为200℃左右。

(1)根据锅炉蒸发段参数计算回转窑烟气量:锅炉蒸发段平均烟温:(734+318)÷2=526℃12.1×1000×(2802.3-830.5)÷[(734-318)×1.43×0.98]=40925Nm3/h(2)根据锅炉给水加热段参数计算回转窑烟气量:锅炉给水加热段平均烟温:(198+318)÷2=258℃12.1×1000×(967-438)÷[(318-198)×1.38×0.98]=39441Nm3/h取煅烧窑烟气量为两计算的平均值:(40925+39441)÷2=40183Nm3/h (3)过热器进口烟温计算:t=734+12.1×1000×(3220.5-2802.3)÷(40183×1.44×0.95)=826℃2 回转窑烟气余热利用设计设计烟气预热加热导热油站拟建两台4402kW的余热导热油炉,一用一备,用一台余热炉替代原有两台燃油燃气导热油炉。

水泥回转炉窑表面散热余热回收利用的初步分析

水泥回转炉窑表面散热余热回收利用的初步分析

水泥回转炉窑表面散热余热回收利用的初步分析摘要通过对水泥生产煅烧环节中所用回转炉窑表面散热的分析,阐述回转炉窑筒体散热做辐射热回收的方法,并介绍回收余热的利用,为回转炉窑表面余热回收提供技术参考。

关键词回转炉窑;筒体;辐射余热回收随着哥本哈根气候峰会的召开,世界各国对日趋严重的能源危机及气候变暖环境恶化等问题越来越关注,我国在峰会上承诺到2020年将比2005年大幅度降低碳排放强度。

在这之后,国务院常务会议决定了我国2020年降低碳强度的目标,即到2020年,单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。

这些充分体现了我国应对全球变暖这个世界性难题的态度。

水泥是国民经济建设的重要基础原材料,目前国内外尚无一种材料可以替代它的地位。

据统计,1978年我国水泥产量为6524万吨,经过近二十年的发展,2006年我国水泥产量达12.4亿吨,占世界水泥产量的45.23%左右。

现如今已占世界水泥总产量的48%左右。

水泥行业是典型的高污染高能耗行业,且在国民生产中占有举足轻重的地位,对水泥行业采取行之有效的节能减排措施已经到了刻不容缓的地步。

现今关于水泥行业的节能技术较广,主要有磨粉系统优化、变频节能技术、数控励磁调速节能技术等,而炉窑窑身表面余热回收不是很普遍。

本文将对回转炉窑表面散热进行详细分析,对回转炉窑筒体散热回收方法及余热利用进行探讨,参考太阳能热水系统的集热原理,大胆提出设想,考虑利用辐射的方法将回转炉窑表面的散热加以回收利用,对回转炉窑余热回收技术提供参考。

1水泥生产余热回收现状水泥生产主要由生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨几个阶段组成,其中熟料煅烧是水泥生产中的核心部分,也是水泥行业中能耗较大的一块。

磨好的生料被连续地送入预热器最顶部的旋风分离器,预热器中的材料被上升的热空气加热,在巨大的回转炉窑内部,原料在1450℃下转化成为熟料。

回转炉窑的窑头、窑身、窑尾因为散热及排烟等原因均有不同程度的热量损失。

回转窑尾气管道增湿技术的应用

回转窑尾气管道增湿技术的应用

回转窑尾气管道增湿技术的应用我公司7号窑原为一条1000t/d湿磨干烧生产线。

为节能降耗,对该窑进行了全干法生产工艺改造,并应用管道增湿技术对预热器尾气进行降温、调质处理,效果良好。

1、应用背景1)原熟料生产线没有考虑尾气降温、调质系统,窑尾塔架、高温风机和电除尘器相靠极近。

根据场地实况,只有往空中发展,将增湿塔架于高温风机的上方,这样就会造成回灰系统和高温风机进风管道的设计复杂。

2)此项目属于老线技改,对于拆除的大量旧管道,本着“节省投资、物尽其用”的原则,尽量再利用。

如果窑尾废气管道能利用原先Φ2.68m×50m的旧风管,用管道增湿技术对尾气进行降温、调质处理,总共可节省系统投资约30多万元。

3)1000t/d级生产线配套的增湿塔规格大多为Φ5.8m×26m,如果采用Φ2.68m×50m旧风管作为尾气管道,则风管内的截面风速将达到9.5m/s,尾气在风管内的停留时间约为5.3s,比在增湿塔内的停留时间减少了58.5%。

2、工艺方案说明此套装置属于压力式控制系统,主要由储水箱、缓冲稳压管、双供水水管、高压离心泵(一备一用)、预热器至高温风机风管、压力式水枪、温度检测热电偶、控制柜及系统控制软件等组成,其中控制柜内装有调节水泵转速的变频器,水箱内装有浮球阀和液位计来控制水位。

系统运行后,热电偶检测出进入电除尘器的气体温度高于170℃,此时温度信号经变送器变送为4~20mA标准信号送给PLC,PLC对该信号进行PID运算后,对应输出一个4~20mA 控制信号,该信号作为变频器的给定值,也就是水泵电动机转速的设定值,水泵电动机就随着电除尘器进口气体温度的变化,在变频器的控制下工作,改变管道的供水压力和喷枪的雾化压力,从而调节喷水量。

当电除尘器进口气体温度过低或管道压力过低时,系统会自动停止水泵工作,避免湿底现象的发生;当储水箱由于某种原因存水过少、水位过低,液位计检测到箱内过低水位时,系统也会发出一个开关量控制信号给水泵,使水泵停止供水。

湿法回转窑尾气余热利用的探讨

湿法回转窑尾气余热利用的探讨

湿法回转窑尾气余热利用的探讨【摘要】由于湿法回转窑窑尾处排出的废气温度不高,目前针对这些废弃余热进行合理利用的研究还在探索当中。

本文介绍某氧化铝生产企业,在采用烧结法处理低品位铝土矿的生产中,利用湿法回转窑废气余热进行发电作业,初步研究效果较好。

企业将有机介质朗肯循环发电机工作原理应用于湿法窑尾气的余热利用中,在电收尘器设备的前后两端增设热交换器,对有机介质进行加热处理使其发生气化。

在一定的工作压力条件下驱动汽轮发电机组发电。

同时,将汽轮发电机排除出来的低压工作介质进行冷却处理,最后转变为液态,继续循环使用。

【关键词】余热发电湿法回转窑窑尾废气回收近年来,我国经济发展势头良好,但是各个行业在节能减排工作方面压力也在不断增大。

对回转窑窑尾余热利用技术在不断研究当中,尤其是在干法窑窑尾余热发电技术方面,有了较大突破[1]。

但是对湿法窑而言,利用窑尾余热进行发电这一技术还在深入研究。

因此,为了提高湿法窑废气余热利用效率,本文针对以烧结法工艺生产氧化铝的企业,在湿法窑余热利用方面的技术研究进行分析,结果表明,如果回转窑废气温度超过了200℃,在这样的情况下,可以利用余热锅炉(热交换器)驱动汽轮发电机组进行发电,达到了节能减排的目的,提高了企业经济效益,不断推动企业发展。

1 介绍湿法回转窑窑尾废气余热温度和流量情况某氧化铝厂熟料烧成所用设备为回转窑,回转窑废气排放量约27万m3/h,废气带走的热量大约3万kJ/h,在电收尘器设备的进口处废气余热温度为235~250℃,出口处废气温度为185~200℃。

比较理想化的收尘设备是电收尘器,电收尘器收尘效果较好,在一定时间之内能处理大量含尘废气。

对于能采用电收尘器设备进行处理的废气,其温度应该是高于露点温度值[2]。

所以,在进行余热锅炉设计过程中应将这点内容也考虑在内,确保电收尘器设备的入口处温度值不小于露点温度值。

但如果电收尘器入口处温度很高的话,也会对设备结构产生不良影响,从而阻碍电收尘器正常运行,影响收尘效果。

工业炉窑排气热回收利用技术研究

工业炉窑排气热回收利用技术研究

工业炉窑排气热回收利用技术研究随着现代工业的不断发展,工业炉窑成为不可或缺的工业设备之一。

然而,工业炉窑在制造过程中,会产生大量的废气和废热,不仅污染环境,也浪费了生产能源。

因此,如何有效地利用工业炉窑排放的废气和废热,成为了必须重视的问题。

目前,有许多工业炉窑的排气热回收利用技术被研发出来。

其中,最常见的是烟气余热回收利用技术和炉顶排烟余热回收利用技术。

一、烟气余热回收利用技术在工业炉窑的制造过程中,燃料在炉窑内进行燃烧过程,使得炉窑内达到高温状态,同时也会产生大量的烟气,这是造成能量浪费的主要原因之一。

因此,要充分利用这些烟气,对其进行利用就是很有必要的。

在现代工业生产中,烟气常常被用于加热锅炉或蒸汽发生器,以产生蒸汽,可以用于凉却、干燥、加热和发电。

我们可以在炉子出口上安装一个烟气余热回收器,这个回收器可以将废气中的温度通过传导或对流传递到锅炉供水系统中。

由于废气中的温度和压力都很高,因此我们需要使用特殊的材料来制造这种回收器。

这种技术的主要优点是可以在很高的温度下继续利用烟气中的能量,省去了许多能量和费用。

二、炉顶排烟余热回收利用技术炉顶排烟余热回收利用技术可以在生产过程中捕获废气中的热量,以产生热能和电能。

这样,我们就可以把产生的热量回收利用,节省燃料成本,达到节能减排的目的。

该技术的主要优点在于,不需要安装额外的设施,而且操作简单可靠,安全性高。

通过炉子顶部垂直管道捕获排放的废气,然后利用换热器将废气中的热能转化为电能,再通过电池存储起来。

在这个回收过程中,换热器是一个适当的设计,以便可以在几个小时的时间里捕获尽可能多的废气中的热能。

实际上,利用这种技术,我们可以在炉顶的温度达到几千度的情况下实现高效的能量回收。

三、其他应用除了以上介绍的常见技术之外,还有一些其他技术也被广泛应用。

例如,在冶金厂,我们可以利用冷却排水余热,把排放的废气用于冷却或加热水,这样可以降低燃料消耗,减少废气排放。

回转窑在危废焚烧处置中的应用

回转窑在危废焚烧处置中的应用

回转窑在危废焚烧处置中的应用摘要:回转窑是危废焚烧系统中的核心设备,从危废回收处置的类别、规模、工艺选择、回转窑设计、工程实例等多个方面进行分析,着重探讨回转窑系统工作原理和性能特点,采用回转窑、二燃室、余热锅炉、急冷塔、布袋除尘器、湿法脱酸、烟气再热器工艺技术。

回转窑正常运行时,窑头温度550~700℃,窑尾温度800~1000℃,窑体倾斜角1.5°~2.0°,保证危废在窑内有足够的燃烧时间。

一般物料在窑内停留时间控制在30~90min,通过调节回转窑转速来调整停留时间。

二燃室温度1100~1150℃,烟气停留时间大于2s,保证烟气中的二噁英焚毁完全。

关键词:危险废物;回转窑;焚烧处置;烟气净化引言焚烧处理技术是危险废物处理技术领域普遍运用的处理技术类型,其能支持实现针对危险废物的清洁化处理和安全化处理技术目标,能够针对自然生态环境系统发挥正面影响效应。

当前历史发展阶段,伴随着危险废物焚烧处理技术的持续改良优化,危险废物焚烧处理技术活动过程中实际获取的效果也在逐渐改善,基本上实现了对我国危险废物处理技术领域各项基本需求的充分支持满足。

危险废物的主要特点,在于种类多样、物理性质与化学性质表现类型复杂、危险性高,以及技术处理难度大等,且由于绝大多数危险废物中包含的化学物质成分都具备易燃性、易爆性,以及生物毒性,开展针对危险废物的焚烧处理技术活动,必须严格做好针对各项基本技术细节的控制干预工作。

1典型难处置危废针对高硫氯等较难处置危废的研究较少,化工危废在燃烧过程中氟氯气体的脱出机理,并就典型危废热解过程中氟氯气体析出特性进行分析。

热解过程中HCl的析出特性,热解终温的设定对HCl析出有较大的影响。

含氯危废热解产物的主要形式,在危废焚烧过程中,氯代烃类物质可通过气相物化反应生成二口恶英类前驱物,因此合理布局热解、燃烧、燃烬工段,对此类物料的高效焚烧有一定的促进作用。

2回转窑在危废焚烧处置中的应用2.1焚烧炉选择在当前国内外工业危废焚烧处置工程中使用较多的就是回转窑焚烧炉,还有炉排炉、链条炉、热解气化炉、隧道窑等,回转窑系统各子系统设备较多、运行水平有一定要求,设备投资成本相对较高,在危废处置中有一定的技术壁垒。

回转窑筒体余热利用设计方案

回转窑筒体余热利用设计方案

回转窑筒体表面余热利用装置结构预设与运用一水泥回转窑筒体余热利用的研究现状山东泰安鲁润水泥制造有限公司利用了3.2× 52m回转窑筒体表面余热设计生产的热水生产装置代表了国内对回转窑表面余热利用的现状,该装置是利用水泥熟料烧成过程中回转窑筒体表面散热所产生的热量通过对流、辐射及传导等热作用由集热器吸收,从而产生可供职工浴室及生活用热水的一种热交换装置。

它主要包括集热器、进水管道、供水管道及储水箱4大部分。

自来水由水塔经进水管道至集热器加热后再通过集热器安装高度形成的高度差由供水管道输送至浴室、生活热水储水箱,然后进行使用。

该装置存在的不足之处:1、集热器安装在窑体上圆弧面,虽然有利于增强换热效果,但安装、维护不方便;集热器只能安装在放热带的右侧,窑体温度不高,同时回转窑表面温度最高的烧成带没有利用,余热利用率不高。

2、采用水塔间歇式供水,保证出水温度在100℃。

如果出水过多,集热器中水量过少,换热仍在不断进行,势必造成大量蒸汽产生,虽然集热器上部设计了排气孔,但会造成集热器的热变形加剧。

3、该设备虽然设计了电阻式温度计对内部水温进行检测,但没有建立自动调温系统,必须有专人值守,定期开关进水阀和检测水温。

4、间歇式供水并不能保证24小时的热水供应,使用效果有限。

二水泥回转窑筒体余热利用的性能设计有效利用窑外表面的散热量可有两条有效途径。

一是增大换热器与窑外表面的换热面积。

二是增加窑外表面与换热器表面的温度差。

该装置的设计还要具体考虑以下因素:(1)热交换位置的选择要合理回转窑筒体较长,在水泥熟料的煅烧过程中,各段温度差别较大。

烧成段的筒体温度最高平均在300~350℃,长度约占回转窑筒体长度的1/8~1/9左右。

分解带与放热反应带筒体表面温度平均在280~300℃,长度约占回转窑筒体长度的1/2左右。

干燥带和预热带筒体表面温度最低,平均在240~260℃,其长度约占回转窑筒体长度的1/5左右。

分析火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术

分析火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术

分析火力发电厂锅炉尾部烟气余热利用技术摘要:随着电力供应的增加,目前消耗的大部分能源来自碳氢燃料的燃烧,其中一个主要的燃烧产物是水蒸气。

对于燃煤电厂来说,水蒸气以体积百分比12%~16%的烟气排出。

其他工业试验过程,如干燥、湿洗涤器、干洗涤器、脱水和水冷却产生的烟气含水量为20%~90%。通常,水蒸气及其基本潜热被排放到大气中,限制了工艺工程热效率的充分发挥。

如果能够回收40%~60%的水蒸气及其潜热,大多数过程的热效率将提高5%以上。

本文基于现有技术上开发了一种基于纳米多孔陶瓷分离膜的新技术,从烟气中提取部分水蒸气及其潜热,将回收的水和热量返回到蒸汽循环中。

这是通过使用其专门的运输膜冷凝器(TMC)来实现的。

水蒸气通过膜,然后与低温水流直接接触而凝结。

二氧化碳、氧气、氮氧化物和二氧化硫等污染物因其高选择性而无法通过膜。

回收的水质量高、不含矿物质,可以用作几乎所有工业过程的补充水。

关键词:火力发电厂;锅炉;尾部烟气;余热利用技术引言将原系统热力除氧改为化学或真空除氧方式,布置低温加热器用于加热经除氧后的冷凝水;同时将低压系统整体布置在高压省煤器后,低压系统给水由低温加热器提供。

该方案可充分利用160~230℃温度区间的中低温烟气逐步生产低压蒸汽,并最终进入汽轮机低压缸做功发电,排烟余热回收的能力取决于设定的低压蒸汽参数。

低压汽水系统方案有效解决了原有单压汽水系统节点温差对中温烟气余热利用的限制,可实现较高品位烟气的梯级利用,排烟温度降至90℃时,不增加天然气耗量的情况下单台机组可增加发电功率约 2.8MW,即可回收项目投资。

1.基本概述(1)从锅炉设备的角度来说,余热利用系统主要是根据锅炉实际运转情况所展开的,并且锅炉系统常用的仪器在余热利用系统中起到了关键的作用。

基于此,余热利用系统的主要部件位于锅炉系统,这直接决定着该项技术应用的效果。

(2)余热利用系统在锅炉系统中,根据情况设置余热设备,并且通过深度再循环应用系统实现节能降耗的目的。

窑尾烟气湿法脱硫技术的工程应用

窑尾烟气湿法脱硫技术的工程应用

窑尾烟气湿法脱硫技术的工程应用一、生产线简介某公司现有一条6000t/d新型干法水泥熟料生产线,拥有一个质量研究中心和一个混凝土研究中心,自备可开采60年的矿山,矿石可通过800m长的运输廊道直接进入厂区储库。

公司已具备年生产熟料160万吨、生产水泥200万吨的能力。

目前,该公司窑尾袋收尘器的处理风量为105×10⁴m³/h,熟料产量平均为6500t/d。

湿法脱硫工程技改之前采用氨法脱硫,窑尾收尘器出口粉尘浓度控制在20mg/m³(标)以下,氨法脱硫技术将SO₂浓度控制在200mg/m³(标)以下。

氨法脱硫技术平均每天消耗20%浓度氨水36t。

氨水消耗量过大,不仅增加了熟料的生产成本,而且对窑尾烟囱设备造成严重的腐蚀。

2017年,该公司决定进行窑尾石灰石一石膏湿法脱硫技改。

该公司生产线所用的燃煤品种含硫量为0.8%以内,石灰石矿石原料中的含硫量很高(见表1),使得窑尾烟气中的SO₂含量非常高。

如果不喷氨水,生料磨停时SO₂排放浓度均值为2000mg/m³(标),最大2500mg/m³(标),生料磨开时SO₂排放浓度均值也达到了800mg/m³(标),最大1200mg/m³(标)。

表1.石灰石原料成分检测,%二、石灰石-石膏湿法脱硫工艺介绍众所周知,燃煤炉窑烟气采用石灰-石膏湿法脱硫工艺,是目前技术最成熟、脱硫效率最高、应用最广泛、运行最稳定可靠的工业脱硫工艺。

本技改工程采用的就是这种工艺。

在传统的石灰石-石膏湿法脱硫工艺基础上,结合水泥窑窑尾工艺和设备的特点,对生产线进行了优化和改进。

以该公司生产线为例,湿法脱硫工艺由几个主要的子系统构成,包括:烟气非标系统、脱硫剂制备系统、脱硫塔系统、石膏脱水系统、工艺水系统等。

该公司生产线湿法脱硫工艺流程图见图1。

图1.该公司生产线湿法脱硫工艺流程图三、石灰石-石膏湿法脱硫工程系统主要配置1、脱硫塔系统本工程中脱硫塔塔径设计为8.8m,脱硫塔内配置2507不锈钢氧化风管一组,2507不锈钢侧搅拌器一组,2507不锈钢增效托盘一层,高铬合金浆液循环泵3台。

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湿法回转窑尾气余热利用的探讨
【摘要】由于湿法回转窑窑尾处排出的废气温度不高,目前针对这些废弃余热进行合理利用的研究还在探索当中。

本文介绍某氧化铝生产企业,在采用烧结法处理低品位铝土矿的生产中,利用湿法回转窑废气余热进行发电作业,初步研究效果较好。

企业将有机介质朗肯循环发电机工作原理应用于湿法窑尾气的余热利用中,在电收尘器设备的前后两端增设热交换器,对有机介质进行加热处理使其发生气化。

在一定的工作压力条件下驱动汽轮发电机组发电。

同时,将汽轮发电机排除出来的低压工作介质进行冷却处理,最后转变为液态,继续循环使用。

【关键词】余热发电湿法回转窑窑尾废气回收
近年来,我国经济发展势头良好,但是各个行业在节能减排工作方面压力也在不断增大。

对回转窑窑尾余热利用技术在不断研究当中,尤其是在干法窑窑尾余热发电技术方面,有了较大突破[1]。

但是对湿法窑而言,利用窑尾余热进行发电这一技术还在深入研究。

因此,为了提高湿法窑废气余热利用效率,本文针对以烧结法工艺生产氧化铝的企业,在湿法窑余热利用方面的技术研究进行分析,结果表明,如果回转窑废气温度超过了200℃,在这样的情况下,可以利用余热锅炉(热交换器)驱动汽轮发电机组进行发电,达到了节能减排的目的,提高了企业经济效益,不断推动企业发展。

1 介绍湿法回转窑窑尾废气余热温度和流量情况
某氧化铝厂熟料烧成所用设备为回转窑,回转窑废气排放量约27
万m3/h,废气带走的热量大约3万kj/h,在电收尘器设备的进口处废气余热温度为235~250℃,出口处废气温度为185~200℃。

比较理想化的收尘设备是电收尘器,电收尘器收尘效果较好,在一定时间之内能处理大量含尘废气。

对于能采用电收尘器设备进行处理的废气,其温度应该是高于露点温度值[2]。

所以,在进行余热锅炉设计过程中应将这点内容也考虑在内,确保电收尘器设备的入口处温度值不小于露点温度值。

但如果电收尘器入口处温度很高的话,也会对设备结构产生不良影响,从而阻碍电收尘器正常运行,影响收尘效果。

废气进入电收尘器的温度以不高于200℃为好。

2 关于安装热交换器的工作分析
按照电收尘器的工作原理,并结合废气排放量和温度等特征确定热交换器的安装位置。

将热交换器设备划分成高温热交换器、低温热交换器两种不同类型交换器设备,其目的是为了能更好的利用废气余热[3]。

不同类型热交换器的安装位置也有所不同,低温热交换器安装在电收尘器出口处,高温热交换器安装在电收尘器入口处。

窑尾废气先经过旋风收尘器收尘,废气含有的粉尘量大大减少,此时粉尘含量虽然降低了很多,但是其含尘量还是超过了1000mg/m3。

废气温度仍在235~250℃,此温度值会对电收尘器设备的正常运行造成不利影响。

窑尾排出的废气首先经过旋风收尘器收尘之后,进入到高温热交换器,热交换器的传热油和废气发生热交换作用,废气温度降低到
160~180℃,同时,传热油温度也升高到210~220℃。

传热油在进入高温热交换器设备前,温度不能低于100℃。

因为废气含有大量水蒸气,当传热油温度低于100℃时,在热交换器设备表面会结成露珠,由于废气中含尘量超过了1000mg/m3,一旦热交换器设备表面产生露珠,其表面就会马上出现结疤现象,这种情况下会使热交换器发生堵塞,使废气不能正常排放,导致回转窑设备不能正常工作,从而影响工作进度[4]。

因此,应将传热油通过低温热交换器设备进行加热处理,使其温度超过100℃后,才可以进入高温热交换器设备。

另一方面,由于电收尘器表面具备散热作用,所以经过电收尘器收尘之后的废气温度会有所下降,温度一般介于135~150℃,并且废气中的粉尘含量也会明显减少,粉尘含量不超过50mg/m3,但是废气仍会携带很多水分。

而传热油首先要经过低温热交换器来预热,当废气与低温热交换器设备中的吸热片相互接触时,会使吸热片表面出现结露现象,但此时废气含尘量较小,不会在热交换器表面形成结疤情况。

3 分析发电设备和有机介质锅炉系统
发电设备和锅炉系统原理如下图(图1)所示。

传热油通过预热器设备进行两次加热之后,传热油的温度达到了200摄氏度左右。

传热油输入到有机介质锅炉,利用传热油的热量对锅炉中的有机介质进行加热处理,当有机介质达到某一个温度值后,会产生有机介质蒸汽,当蒸汽压力超过某个定值就能驱动汽轮发电机设备进行发
电,从而实现了利用湿法回转窑窑尾废气余热进行发电[5]。

从汽轮发电机设备中排放出来的有机介质蒸汽,会通过冷凝器进行冷却处理,有机介质液体再从冷凝器排放出来,最后采用强制循环泵将有机介质输送到锅炉中,如此不断进行循环利用,可以减少企业生产成本,不断提高效益,推动企业不断向前发展。

因此,有机介质在冷凝器与锅炉之间可以实现无数次循环使用。

冷凝器中的冷却水经过冷却塔冷却后循环使用。

4 结语
综上所述,本文介绍了某氧化铝厂研究利用湿法回转窑窑尾废气余热进行发电的技术,实践工作中通过一定时间的运行观察,结果表明采用有机介质锅炉设备以及汽轮发电机设备,利用回转窑窑尾废气余热进行发电,这一技术具有非常重要的应用及研究价值。

该氧化铝厂运行研究后发现,其能回收废气显热达到了1/2左右,而且还可以将回收回来的全部热能的2/5变成电能,降低了生产成本,提高企业的经济效益,实现了节能、环保双重目标。

参考文献:
[1]唐金泉.新型干法水泥窑低温废气余热最大发电能力的探讨[j].中国水泥,2009(05):68-71.
[2]牛永贺.湿法回转窑窑尾废气余热发电的探讨[j].有色冶金
节能,2010(04):54-58.
[3]杨永强,刘士喜,聂海军.瓦斯发电机组烟气余热利用实践[j].中州煤炭,2008(03):95-96.
[4]王亮,李清海,蒙爱红,张衍国.有机工质余热发电技术的研究进展及其应用前景[j].能源技术,2010(01):9-14.
[5]邹莹,张德刚.窑尾余热锅炉的开发[j].科技风,2009(06):19.。

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