白云石煅烧高温烟气余热回收利用途径
让你秒懂余热回收利用

让你秒懂余热回收利用
余热的直接利用有以下途径:
1、预热空气或给水
利用高温烟道排气,通过高温换热器来加热进入锅炉和工业窑炉的空气,可提高燃烧效率,节约燃料。
2、干燥物料
利用各种生产过程中的排气来干燥材料和部件。
例如,陶瓷厂的泥胚、冶炼厂的矿料等。
3、生产热水和蒸汽
利用中低温的余热来生产热水和低压蒸汽,供生产工艺或生活需要。
热管式气-液式热管换热器
热管式余热热水器,能合理的将排放的高温废气进行余热回收,给水加热产生热水,根据需为生产或者生活供应热水。
热管式余热热水器采用高效的热管,换热速度快,效率高。
针对燃烧重油、煤等含硫量高的烟气余热回收时,突出了其明显排放烟温控制优势。
采用不同级别的热管启动温度,确保端排烟温度不低于露点温度,有效的避免酸露腐蚀问题。
自动控制补水。
热管式气-气式热管换热
热管换热器以超导热管为核心传热元件,高温烟气冲刷热管吸热端,使热管中工质蒸发成气体向冷却端流动,在冷却端冷凝放热,把空气加热。
热空气经管道为锅炉补风。
冷、热流体都在热管管外流过,两侧都可以用翅片强化,传热效率高,体积紧凑,压力降小,阻力损失小,从而节约了鼓风机和引风机的动力消耗。
热管的热侧(烟气侧)和冷侧(空气侧)是使用隔板分隔开的,热管和隔板之间有可靠的密封。
因此空气和烟气之间泄露的可能性很小,从整体结构上减少了漏风可能。
焙烧炉烟气余热回收及利用技术
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2023年 5月下 世界有色金属17冶金冶炼M etallurgical smelting焙烧炉烟气余热回收及利用技术罗振勇(贵阳铝镁设计研究院有限公司,贵州 贵阳 550081)摘 要:本文介绍了一种氧化铝厂气态悬浮焙烧炉烟气余热回收以及将回收的烟气余热用于氧化铝生产的节能新技术。
本技术采用喷淋冷却塔对高温焙烧炉烟气进行喷淋冷却,通过直接换热方式,烟气中的水蒸汽释放其潜热,大部分热量回收进入喷淋循环水中。
升温后的循环水再与经过真空闪蒸后的蒸发原液进行热交换,使真空闪蒸后的原液温度升高,温度升高后的蒸发原液再返回进行真空闪蒸,最终蒸发原液浓度得到提高,降低了蒸发工段低压蒸汽消耗,节约了氧化铝生产的综合能耗。
本文对焙烧炉烟气余热回收及利用技术进行了热平衡计算和运营成本估算,分别从技术和经济角度分析了本技术应用于氧化铝生产企业的可行性。
关键词:焙烧炉;烟气余热;水蒸汽潜热;回收及利用中图分类号:X706 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2023)10-0017-3The Recovery and Utilization of Waste Heat Technology for Calciner Flue GasLUO Zhen-yong(Guiyang Aluminium and Magnesium Design and Research Institute Co.,Ltd.,Guiyang 550081,China)Abstract: This paper introduces a new energy saving technology of gas suspension calciner in alumina plant, this technology can recycle the waste heat of flue gas and apply it to production of alumina. The water cooling tower was used to spray cooling the high temperature flue gas of calciner by direct heat exchange. The latent heat was discharged from water vapor in flue gas, and the heat was recycled into spray water. The warming recycled water transfer heat to spent liquor after vacuum flashing. The concentration of spent liquor was higher than before. And then the low pressure steam consumption was lower than before, the comprehensive energy consumption of alumina production was saved. The heat balance calculation and operating cost estimation for the technology were provided in this paper. The feasibility which the technology was applied to alumina industries was analyzed from technical and economic point of view.Keywords: Calciner; Waste Heat of Flue Gas; Latent Heat of Water Vapor; Recovery and Utilization收稿日期:2023-03作者简介:罗振勇,男,生于1982年,满族,辽宁开原人,硕士研究生,工程师,研究方向:氧化铝生产工艺设计及研究。
科技成果——具有脱硫功能的高温烟气余热回收综合利用技术

科技成果——具有脱硫功能的高温烟气余热回
收综合利用技术
项目概述
本技术利用排放烟气加热循环水,使烟气中的水分在降温、结露的过程中与烟气中的硫化物充分溶合形成酸性液体,沉降集总后得以回收。
可使烟气温度由200℃左右降至100℃以下,有效回收烟气余热,可节省燃料10%左右;降温后采用节露法使水节露,烟气中硫化物溶于水形成酸,大部分被回收,小部分细小液滴被气液分离装置回收,总脱硫效率预计可达80%。
针对该项目已经申请国家发明专利十余项,其中已获授权4项:ZL200520021111.7,ZL200910071609.7,ZL200910071610.X,ZL200810077070.1。
该技术可推广到各种应用燃油/燃油锅炉的工、矿企业单位,设备单位投资指标约为20万元/10000m3h-1(烟气排量),当年即可收回成本。
随着社会对节能和环保的日益重视,该项目实现产业化后,将会因其经济性和社会性两方面的因素而有广阔的市场前景,预计年均销售收入将超过100万元。
项目成熟情况
技术成熟,可使烟气温度下降到100℃以下,可节省燃气10%左右;脱硫效率平均可达80%;气液分离装置分离效率可达85%以上。
应用范围
可广泛推广至各燃油/燃气锅炉设备使用单位。
冶炼烟气制酸转化工序余热的回收再利用
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冶炼烟气制酸转化工序余热的回收再利用某冶炼厂原有一系列、二系列制酸系统是利用冶炼工段的闪速炉和转炉烟气,经余热锅炉和电收尘,再经净化、转化和吸收工序进行制酸。
烟气转化后的多余热量通过SO3冷却后排入大气,烟气中的余热不但没有回收加以利用,反而还消耗大量能源,既增加了生产成本,又浪费了能源。
另一方面,该企业原有的冶炼工艺过程需消耗大量的低压蒸汽,厂区的蒸汽90%由燃煤锅炉提供,在能源供应十分紧缺的今天,对低温烟气的余热回收及利用显得极为重要。
在众多形式的余热锅炉中,热管技术在低温烟气余热回收中的应用显示出其显著的特点和优势。
一、热管特点1、热管简介及工作原理热管是一种具有特高导热性能的新颖传热元件。
热管起源于二十世纪六十年代的美国,1967年一根不锈钢——水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功,热管理论一经提出就得到了各国科学家的高度重视,并展开了大量的研究工作,使得热管技术得以很快发展。
热管技术开始主要用于航天航空领域,我国自二十世纪70年代开始对热管进行研究,自80年代以来相继开发了热管气-气换热器、热管气-水换热器、热管余热锅炉、热管蒸汽发生器、热管热风炉等各类热管产品,使得热管在建材工业、冶金工业、化工及石油化工、动力工程、纺织工业、玻璃工业、电子电器工程等领域内得到广泛的应用。
图1 热管结构热管结构如图1所示。
由管壳、封头、吸液芯、工质等组成。
管内有工质,工质被吸附在多孔的毛细吸液芯内,一般为气、液两相共存,并处于饱和状态。
对应于某一个环境温度,管内有一个与之相应的饱和蒸汽压力。
热管与外部热源相接触的一端,称为蒸发段;与被加热体相接触的一端,称为冷凝段。
热管从外部热源吸热,蒸发段吸液芯中工质蒸发,局部空间的蒸汽压力升高,管子两端形成压差,蒸汽在压差作用下被驱送到冷凝段,其热量通过热管表面传输给被热体,热管内工质冷凝后又返回蒸发段,形成一个闭式循环,包括三个过程:吸热段液相工质吸热蒸发;被蒸发的工质在放热段放热冷凝;冷凝的工质又返回吸热段再蒸发。
气态悬浮焙烧炉烟气余热的回收再利用
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气态悬浮焙烧炉烟气余热的回收再利用刘晶晶;杨保平【摘要】焙烧是拜耳法生产氧化铝的最后一道工序,通过利用高温焙烧使氢氧化铝脱去含有的附着水和结晶水,焙烧炉系统一般采用天然气、煤气或者重油作为燃料,由于氢氧化铝脱水的工艺要求,产生的烟气流量大、温度高,将排放的烟气进行回收再利用将产生巨大的经济价值,本文结合实际分析了焙烧炉烟气余热回收再利用的经济价值介绍了烟气余热回收再利用的工艺流程及相关换热设备的工作原理.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P31-32)【关键词】烟气余热;热量回收;热交换【作者】刘晶晶;杨保平【作者单位】龙口东海氧化铝有限公司,山东龙口 265713;龙口东海氧化铝有限公司,山东龙口 265713【正文语种】中文【中图分类】TM621.4氢氧化铝的焙烧是拜耳法生产工艺中最主要的燃料消耗工序,其能耗占氧化铝生产工艺总能耗的10%左右,同时也是最主要的热源损耗工序,焙烧炉排放的烟气温度高达150℃左右,且排放量巨大,约为150000 Nm3/h,通过换热器将焙烧炉排放的烟气进行回收,用于加热生产系统的冷凝水或作为热源可有效的降低生产过程中的能耗从而达到合理利用余热实现节能减排的目的。
1 焙烧炉概述拜耳法氧化铝生产企业多采用的是丹麦史密斯的气体悬浮焙烧炉技术,该技术于1976年由丹麦史密斯公司开始立项研究并与1978年进行了试验,结果表明物料在焙烧炉内停留1到2秒钟的时间即可将氢氧化铝焙烧成符合要求的氧化铝。
之后相继在中国和巴西以及美国得到应用,其工艺过程包括喂料、干燥、预热、焙烧及分离以及最后的除尘和返灰,焙烧及分离是主要部分,焙烧炉内的温度在1150至1200℃之间,氢氧化铝在焙烧炉内经过高温脱水后再与气体分离,气体经过电收尘进行除尘回收附带的氧化铝后的气体含量控制在在50mg/m³以下,并通过排风机由烟囱排放形成焙烧炉的排放烟气,由于经过高温燃烧过的焙烧炉所以排放的烟气中含有的热量非常高合理利用将产生巨大的经济价值和环保价值。
炭素生产中煅烧炉烟气余热的利用

炭素生产中煅烧炉烟气余热的利用作者:李德伟来源:《中国科技博览》2018年第05期[摘要]本文介绍烟气回收的机理,以及在有机热载体锅炉中如何使用,就烟气余热回收使用系统的节能功效做出分析。
[关键词]煅烧炉烟气;余热;导热油中图分类号:TQ127.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0025-01引言炭素企业在通过罐式煅烧炉来加工原材料时,石油焦会挥发会燃烧,产出的热门除去可以使用在煅烧石油焦以外,也有不少的热量会随着烟气而逸散。
在进行热平衡计算之后可以发现原料煅烧吸热仅占罐式炉热溢出的33.7%,而随着煅烧的烟雾向外逸散的热量,门占到罐式煅烧炉热支出的将近一半,如表1所示。
一、余热回收原理煅烧炉中的高温气体会通过余热有机热载体锅炉进行排放,把锅炉内盘管中的导热油升温到200摄氏度,热量被导热油带走通过管道注入到厂内使用热能的设备,提升加热介质的温度,经过这样的热门交换,导热油的温度开始下降到180摄氏度,再进入到循环油泵传回余热炉重新进行加热,这样就能保障煅烧炉烟气的余热能很好的使用,具体工作原理如图1。
二、余热炉如何回收利用烟气余热整个系统大致可以分成烟气余热回收部分和导热油循环部分。
(一)烟气余热回收部分。
锻造炉中的烟气通过主烟道后会被导入余热有机载体锅炉内,携带高温的烟气会和炉管中的导热油产生热交换,让导热油的温度提升到200摄氏度,而煅烧烟气的温度(850~900℃)则会降低500摄氏度左右。
另外,未来让导热油温度提升到规定温度,就需要操作主烟道上的闸板来调节通入到余热有机载体锅炉的烟气量的多少,如果烟气太多,还可以开放副烟道进行排放。
(二)导热油循环部分。
这个部分大致可以分成注油模块和循环模块。
注油模块:新加入的导热油可以贮存在储油槽中,也可以通过注油泵加入到膨胀槽。
膨胀槽在烟气余热回收装置中是位置最高的导热储油罐,它是用以向导热油循环模块中加入新油或在热量采集时临时补充油液的。
科技成果——烧结过程余热资源高效回收与利用技术
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科技成果——烧结过程余热资源高效回收与利用技术所属行业钢铁技术开发单位东北大学、鞍山钢铁集团公司适用范围钢铁企业成果简介高效回收与利用烧结过程余热资源是降低烧结工序能耗的主要措施之一。
通过调节冷却机的冷却风量和料层厚度、降低烧结和冷却系统漏风率等措施实现烧结矿产品显热和烧结烟气显热的高效回收,然后将回收得到的余热梯级利用于:将温度较高的余热用于动力回收,即将温度较高的冷却废气(与热烧结矿进行热量交换后的冷却空气)和烧结烟气通入余热锅炉,再将余热锅炉产生的蒸汽通入汽机发电机组发电;将温度居中或较低的余热直接热回收,即将温度居中或较低的冷却废气和烧结烟气用于点火助燃、热风烧结和烧结混合料干燥等直接热回收。
关键技术(1)烧结矿“取热”技术;(2)烧结烟气显热利用技术;(3)烧结系统漏风控制技术;(4)冷却系统漏风控制技术;(5)余热锅炉国产化装备。
主要技术指标1、冷却废气60-70万m3/h;340℃-400℃60-70万m3/h;250℃-340℃2、烧结烟气用于热回收部分20万m3/h;260℃;SO2400mg/m3以下;O216%以上3、吨矿发电量15-20kWh技术水平1、该技术被列入“十一五”国家高技术研究发展计划(863计划),并获得目标导向类项目资助(承担单位:东北大学和鞍山钢铁集团公司);2、该技术被列入2008年国家发改委科技重大专项(承担单位:鞍山钢铁集团公司和东北大学);3、获得国家发明专利1项(2010年11月接到授权通知),申报国家发明专利1项;4、该技术被列入国家重点节能技术推广目录(第一批)。
典型案例该技术在国家863计划和国家发改委科技重大专项资助下,目前得以在鞍钢某360m2大型烧结机上逐步实施。
以该技术为核心的工程项目投资约为13000-15000万元(包括动力回收与直接热回收,不包括烧结-环冷系统本身)。
项目计划明年中期完成。
项目实施后,其技术指标处于国内领先水平,预计:吨矿发电量15-20kWh,年发电0.4-0.7亿kWh;降低烧结工序能耗3-5kgce,年节约1.2-1.9万tce;减排颗粒物20%,降低脱硫负荷30%-40%。
余热回收再利用的这些方式值得关注

余热回收再利用的这些方式值得关注
一、余热直接利用的方式
1、生产热水和蒸汽:
利用中低温的余热来生产热水和低压蒸汽。
在学校或医院等地方,生活中所使用的热水,通常都是利用锅炉的余热进行生产的。
2、预热节能:
在一些生产工序中,通常需要对空气进行加热,而利用余热资源对空气进行预热,可减少能源的成本,提高燃烧效率。
3、干燥流程:
利用余热资源,对物料进行干燥。
二、热管换热器余热回收方式
1、热管式气气热管换热器
热管换热器是以导热性能优良的热管作为传热元件,当热管的吸热端置于高温烟气中时,热管中的工质发生相变,在热管的冷凝端释放热量,把周围的空气加热,随后被加热的空气可为锅炉补风。
2、热管式气液式热管换热器
热管余热热水器,对余热资源进行回收后,利用这部分余热资源给水加热,生产的热水可用于生产或生活中,一举两得。
3、热管式热水取暖
高温烟气从燃烧器烟道进口水平进入余热回收器一侧,经余热回收器吸热降温后从烟气出口送出,经净化处理后排入大气。
进水经吸热经水泵送至暖气片供热,放热后送至膨胀水箱。
余热资源的回收利用,是节约能源、实现双碳目标的途径之一,对生产中产生的余热资源进行回收利用,提高了能源的利用效率,对环境也有一定的保护作用。
浅谈焙烧炉烟气余热的回收利用和

浅谈焙烧炉烟气余热的回收利用和介绍了一种焙烧炉烟气余热回收利用的设计方案。
对铝工业制造当中产生的烟气中各种污染物的成分及防治措施,通过分析比较,提出了一种有效的焙烧炉烟气余热回收利用的设计方案,可减少烟气排放量及污染物浓度,同时大大降低了工业成本,并提高了经济效益与社会效益。
标签:焙烧炉;烟气成分;余热回收;经济效益前言目前,我国正处在经济持续高速发展时期,各个企业积极实行余热回收不仅可以为其带来经济效益,而且也是社会责任的体现。
国家对节能环保也加大了支持力度,对环保达标的企业给予补贴。
同时各个氧化铝企业为了增加市场竞争的砝码,降低氧化铝制造成本,加大了对各环节温度回收的探索与投入,但真正能够实现从焙烧炉烟气中回收热量的企业只占少数。
1 系统简介1.1 热管工作原理密闭的管内先抽成负压,在此状态下充入少量液体,在热管的下端加热,管内空间处于负压状态下,管内工作液体吸收外界热量而汽化为蒸汽,在微小的压差作用下流向热管上端,并向外界放出热量,且凝结为液体,该液体在重力作用下,沿管壁返回到加热端,并再次受热汽化如此反复循环,连续不断地将热量由一端传向另一端。
由于是相变传热,因此管内热阻很小,所以能以较小的温差获得较大的传热率,且结构简单,具有单向导热的特点,特别是由于热管特有机理,使冷热流体间的换热均在管外进行,可以方便地进行强化传热。
1.2 分离循环式热管换热器方案说明分离循环式热管换热器,是在原分离式热管换热器基础上改进的专利产品。
其工作原理是通过热管管束(受热面)受热,使管内工质汽化,把热传至共用冷凝室加热锅炉补水。
这种传热方式在低温烟气余热回收中有三个优点:①可调性;可调整热管管壁温度,使壁温高于露点。
②再生性;热管的工作效率每年都递减8~10%,只要热管没有损坏,即可重新补充、灌装工质抽真空。
③可视性:通过液位计,可直观地看到热管的工作状态。
1.3 项目的提出及必要性某公司现有焙烧炉一座。
排烟温度145℃-1150℃左右,烟气量约150000Nm3/h。
基本原理与工艺流程编辑利用碳素罐式煅烧炉排放的高温或中温烟气的余热
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基本原理与工艺流程编辑利用碳素罐式煅烧炉排放的高温或中温烟气的余热,通过加装余热锅炉,生产出中温中压或者低温低压蒸汽,推动汽轮机转动,从而带动发电机发电,电力输送到工厂总降压变电站后回用于工厂生产。
烟气通过余热锅炉后,进入烟气脱硫系统后或者直接通过引风机排到烟囱里。
同时保留原烟风管道,并在原烟风管道上加装隔板阀。
2技术特点编辑主要技术特点有:1、不影响煅烧工艺流程,不影响煅后焦质量。
2、利用废弃的余热生产出生产出高品质的电力。
使煅烧部分的热量得到综合性、高效的利用。
3、余热发电量可以满足全厂用电需求。
4、余热回收装置为高效余热锅炉,效率可以达到80%以上。
5、高温烟气保温技术。
6、发电指标可达到300kWh/t煅后焦3应用条件编辑对于碳素罐式煅烧炉,当规模超过16组,并且烟气全部用于余热发电时,可以加装一套1500kW的余热电站,当规模超过24组,并且有一部分烟气用于加热导热油时,可加装一套1500kW的余热电站。
4技术产权编辑该技术已用于生产,工艺稳定,经济效益和社会效益显著,总体技术达到国际先进水平,为中材节能发展有限公司自有研发技术。
5应用效果编辑该技术应用于索通发展有限公司临邑碳素公司。
该工程利用索通碳素6台6组罐式煅烧炉的烟气余热建设一座的纯余热回收电站。
目前发电功率稳定在4000kW。
该项目2010年1月签订合同,2010年3月开始土建施工,2010年9月并网发电。
该技术用于生产后经济效益显著。
总投资3600万元,年收益1600万元,年收回成本。
年节CO2的排放约20000t,年节约标煤约10000t。
项目实施后,不仅能够大大降低生产成本,提高经济效益,还可以减轻对环境的污染,实现经济效益和社会效益双丰收,开创了我国铝用炭素行业高效率的余热电站之先河,为行业发展低碳经济起到了示范作用。
6推广应用编辑该项目生产过程,实现废气综合利用,该技术为一次性投资、运行成本低、见效快、社会效益和经济效益均明显,适宜罐式煅烧炉和窑式煅烧炉工艺中推广和应用。
邯钢双膛石灰窑废气余热利用

邯钢双膛石灰窑废气余热利用邯钢双膛石灰窑是邯钢集团旗下的一家石灰生产企业,废气余热利用是当前环保和资源节约的热门话题。
本文将从邯钢双膛石灰窑废气产生和传输、废气余热的性质及其利用方式等方面进行论述。
邯钢双膛石灰窑废气产生和传输主要是通过石灰窑的烟囱排放。
石灰窑是以石灰石为原料,经过煅烧产生氧化钙的设备。
在石灰石煅烧的过程中,会产生大量的烟气,其中含有大量的热能。
这些废气通过烟囱排放到大气中,造成了能源的浪费和环境的污染。
废气余热的主要性质是高温和高含水量。
石灰窑废气的温度一般在1000℃以上,同时含有较高的水分。
这种高温高湿的废气具有较大的能量潜力,可以被有效利用。
邯钢双膛石灰窑废气余热的利用方式可以分为直接利用和间接利用两种方式。
直接利用指的是直接利用废气余热进行供热或发电。
废气热能可以通过烟囱和管道进行排放和传输。
当废气热量充分高于需要的工艺热源时,可以直接将废气余热用于生活和生产中的供热,如采暖和热水。
当废气热量充分高于发电所需的热能时,可以将废气余热通过废气锅炉等设备进行蒸汽发电,提供可再生的电力。
间接利用指的是通过废气余热进行余热回收,用于生产过程中的其他能源需求。
废气热量可以通过热交换器回收,用于加热水或其他液体,如蒸汽、油品等。
这样可以减少其他能源的消耗,提高能源利用效率。
除了直接利用和间接利用,还可以通过热泵技术将废气余热进行进一步提高温度,用于高温过程中的供热,如工业生产中的高温炉、干燥设备等。
在实施废气余热利用时,还需要注意废气净化排放。
废气中的有害物质需要通过除尘设施和脱硫设备进行净化处理,以达到环保的要求。
邯钢双膛石灰窑废气余热利用是一项重要的环保和资源节约措施。
通过直接或间接利用废气余热可以提高能源利用效率,减少环境污染。
需要注意废气净化排放,保障环境的健康和可持续发展。
烟气余热回收
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烟气余热回收烟气余热回收是一种利用工业烟气中的热能,将其转化为有用的能源的技术。
在工业生产过程中,许多设备会产生大量的烟气,并且其中蕴含着大量的热能。
如果不加以回收利用,这些烟气中的热能将会成为一种浪费。
利用烟气余热回收技术,可以将这些烟气中的热能转化为电力、热水等形式,实现能源的有效利用。
一、烟气余热回收的原理烟气余热回收的原理是利用烟气中所含的高温热能,通过热交换器等设备将其传递给工作介质,使其温度升高,从而实现能量的转化。
具体而言,烟气在经过工业设备后温度较高,热能丰富,而同一工艺中的其他设备或介质却需要能量供应才能进行正常运行。
通过在烟气和工作介质之间设置热交换器,将烟气中的热能传递给工作介质,使其温度升高并得到利用。
烟气在释放了热能后会冷却下来,然后被排出。
二、烟气余热回收的应用领域1. 电力发电领域烟气余热回收技术在电力发电领域得到了广泛应用。
发电厂中燃气轮机、燃煤发电等设备产生的烟气中含有大量的热能,通过热交换器回收这些热能,可以增加发电系统的整体效率,并减少对外部能源的依赖。
2. 石油化工领域在石油化工生产过程中,许多工艺所产生的烟气含有高温热能,通过烟气余热回收技术进行回收利用,不仅可以提高生产过程的能源利用率,还可以降低生产成本。
3. 钢铁冶炼领域钢铁冶炼过程中,高炉煤气以及其它烟气所含的热能可以通过余热回收技术回收利用。
回收过程中,烟气中的热能被传递给工作介质,使其升温后可以用于生产过程中的加热需求,从而实现能源的循环利用。
4. 建材行业在建材行业中,如水泥生产过程中,熟料窑炉烟气中的高温热能可以通过余热回收设备回收利用,为其他工艺提供热能,减少能源的消耗。
三、烟气余热回收的优势1. 提高能源利用效率通过烟气余热回收技术,可以将烟气中的热能转化为有用的能源,在一定程度上提高了能源的利用效率。
这有助于减少对外部能源的需求,降低能源消耗成本。
2. 减少环境污染利用余热回收技术,可以减少工业排放的烟尘、废气等污染物的含量,起到了环保的作用。
炭素罐式煅烧炉余热回收及利用方式的探讨
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炭素罐式煅烧炉余热回收及利用方式的探讨作者:刘亚雷陈慧来源:《科技资讯》2017年第19期摘要:我国石油焦煅烧目前仍然以罐式煅烧炉为主,罐式炉在生产过程中会产生大量烟气,温度一般为850 ℃~900 ℃左右,其烟气余热仍有很大的回收利用价值。
该文着重介绍了罐式煅烧炉烟气余热回收及利用的方式。
关键词:炭素罐式煅烧炉余热回收中图分类号:TK227.1 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)07(a)-0047-03目前,我国大多数炭素企业主要应用罐式煅烧炉对石油焦进行煅烧。
石油焦在煅烧过程中会排出大量的挥发分,这部分挥发分燃烧产生的热量除了供煅烧石油焦之外,还有大量的高温烟气被直接排入了大气中,这既浪费了能量,也对环境造成了污染,所排热量约占整个罐式煅烧炉热支出的50%。
因此,采用合适的方式回收这部分余热,可以实现企业节能减排降耗的目标,可取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。
1 余热资源分析罐式煅烧炉余热回收主要是煅烧炉生产过程中所排出的高温烟气,其显热占煅烧炉支出热量的47.9%,烟气温度为850 ℃~900 ℃左右。
2 余热利用方式2.1 有机热载体加热炉有机载热体加热炉(以下简称热媒炉)是利用煅烧炉尾气的余热为热源,以导热油为载体的直流式闭路循环的特殊工业炉。
与其他供热设备相比,热媒炉具有如下特点[2,3]:(1)节能效果显著;(2)可在较低的运行压力下获得较高的工作温度;(3)配套设备简单,不需要像蒸汽炉那样复杂的给排水处理装置,只需循环泵,建设投资不大;(4)热稳定性好,热媒炉的导热体多为导热油,导热油热稳定性高,导热系数大;(5)运行压力较低,只要系统设计合理,运行期间维修量极小;(6)运行费用低,使用寿命可达8~10年。
有机热载体加热炉在国外炭素行业中使用得相当普及,而在国内的应用则是近10年的事目前,热煤炉在炭素生产过程中主要应用于沥青融化、糊料混捏、高压浸渍3个方面,采用热煤炉回收罐式炉烟气余热的流程如图2所示。
工业余热回收利用途径与技术
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工业余热回收利用途径与技术工业余热是指在工业生产过程中产生的废热能。
传统的做法是将废热通过冷却装置排放到大气中,造成了严重的能源浪费和环境污染。
因此,工业余热的回收利用具有重要的经济和环境意义。
本文将重点介绍工业余热回收利用的途径与技术。
1.直接利用工业余热直接利用是指将废热直接用于其他工业过程或提供空调、供热等服务。
常见的直接利用方法包括:1.1热传导法:通过热传导将废热直接传递给需要加热的物体,如暖气片、水暖设备等。
1.2蒸汽回收:将产生的低温废热用于蒸汽发生器,生成高温高压蒸汽,用于驱动发电机组或其他工业过程。
1.3空调回收:将废热用于空调系统中的冷凝器,提高冷凝效果,减少能源消耗。
1.4包装、纺织等行业的暖房:利用废热为产品提供加热设备,提高生产效率和产品质量。
2.热能转化为电能热能转化为电能是将废热通过发电机转化为电能,具体的技术包括:2.1ORC技术:有机朗肯循环技术是指将废热用于加热工质,工质在密闭系统中气化成蒸汽驱动发电机产生电能。
2.2燃气轮机技术:将废热用于燃气轮机,获得高温高压蒸汽,驱动燃气轮机产生电能。
3.废热回收再利用除了直接利用和热能转化为电能外,还可以通过废热回收再利用来提高能源利用效率。
常见的回收再利用方法包括:3.1热交换器:将废热通过热交换器与传质体进行热交换,将工业余热转移到其他介质中,为其他工业过程或生活提供热能。
3.2热泵技术:将低品质废热通过热泵的工作循环将其提高温度,转化为高品质的热能。
3.3储热技术:将废热用于热能储存系统中,储存并再利用。
4.废热联合发电废热联合发电是指将工业余热利用于燃气轮机或蒸汽轮机等发电设备,将废热转化为电能的同时,回收废气中的热能供应其他工业过程。
废热联合发电技术在大型化工、钢铁、石油、电力等行业得到广泛应用。
5.其他技术此外,还有一些新兴的工业余热回收利用技术:5.1热管技术:利用热管的传热性能和传热特性,将废热转移到需要加热的目标区域,实现能量利用。
高温废气余热利用
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高温废气余热利用高温废气余热利用摘要:随着经济快速发展和工业化进程的不断加强,能源资源日益紧张,环境问题日益突出。
高温废气余热利用成为了节能减排和可持续发展的重要方向。
本文将介绍高温废气余热的概念、特点、利用技术和应用前景等方面的内容。
1. 引言高温废气是指在工业生产过程中产生的温度高于环境温度的气体。
废气的高温程度取决于生产过程的特点和废气源的性质。
传统上,高温废气被认为是无法利用和处理的“废弃物”。
然而,随着能源问题和环境问题的日益突出,高温废气余热利用成为了一种重要的资源回收方式。
2. 高温废气余热的特点高温废气具有以下特点:温度高、热量丰富、流量大、成分复杂等。
这些特点为高温废气的利用提供了可靠的基础。
3. 高温废气余热的利用技术3.1 烟囱余热回收技术烟囱余热回收技术是利用烟囱内排放的高温烟气中的余热,通过换热器等装置将其转化为可利用的热能。
这种技术适用于高温烟气排放较大、稳定、不易受环境因素干扰的工业生产过程。
3.2 余热锅炉技术余热锅炉技术是将高温废气中的余热通过余热锅炉转化为蒸汽或热水供应给工业生产过程中的其他部分。
这种技术适用于有供热需求的场所,如暖通空调系统、供热系统等。
3.3 超临界CO2发电技术超临界CO2发电技术是利用高温废气和超临界CO2的相互作用,通过煤气热转换产生高温和高压的CO2,进而驱动蒸汽轮机发电。
这种技术具有高效率、低排放的特点。
3.4 有机朗肯循环技术有机朗肯循环技术是将高温废气中的余热通过适当的工质和朗肯循环装置转化为电能。
这种技术适用于需要产生电能的场所,如工业生产线、烟气处理系统等。
4. 高温废气余热利用的应用前景高温废气余热利用具有广阔的应用前景。
一方面,它可以有效降低企业的能源消耗和生产成本,提高经济效益。
另一方面,它可以减少二氧化碳等温室气体的排放,改善环境质量,实现可持续发展。
因此,高温废气余热利用已经成为了政府和企业重视的节能减排和环境保护的重要手段。
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白云石煅烧高温烟气余热回收利用途径
邓建军
【摘要】采用回转窑煅烧白云石是金属镁厂应用最广的煅烧技术,但普遍存在能耗高、污染大、热效率低等问题.就此问题,对回转窑节能降耗及高温烟气余熟利用途
径进行了分析,提出了回转窑余热利用的必要性.
【期刊名称】《山西冶金》
【年(卷),期】2012(035)003
【总页数】3页(P1-2,12)
【关键词】白云石煅烧;回转窑;余热利用
【作者】邓建军
【作者单位】山西省冶金设计院,山西太原 030001
【正文语种】中文
【中图分类】TF111.12
硅热法(皮江法)生产金属镁是一个高能耗、高污染产业,属于国家严格控制类项目。
白云石锻烧是硅热法生产金属镁的主要环节之一,能耗占到总能耗的30%左右。
白云石煅烧设备有回转窑、竖窑、隧道窑和沸腾炉等,其中竖窑出现的时间最早,但由于煅白质量差,能耗高,环境差,目前很少使用;回转窑具有生产能力大,机械化程度高,维护操作简单,煅白活性度高等特点,被公认为是目前热法炼镁的首选设备,近年来应用最为广泛。
其他两种窑没有生产实例。
在皮江法生产金属镁的生产中,白云石煅烧所采用的回转窑是重要的热工设备,白
云石煅烧每年要消耗大量能源,不仅其产品(煅白)是高能载体,而且在煅烧过程中产生的高温烟气和设备散热带走了大量能量。
如果不对生产过程中产生的高热量烟气回收利用,烟气任意排放,不仅污染了大气,也是对能源的极大浪费。
因此,在保证满足镁工艺条件要求的基础上,提高这些热工设备的热效率是金属镁煅烧生产节能降耗的关键。
煅烧炉烟气余热回收系统具有高效、节能、环保和经济效益好的特点。
近年来,一些金属镁生产企业从节约能源,降低生产成本,保护环境的角度出发,在工业生产中采取降低能耗、回收余热的办法和途径,使得煅烧工序能耗指标有了大幅度下降,白云石煅烧煅白能耗从270 kgce/kg降到180 kgce/kg,节能30%;煅烧工段余热回收利用技术获得了较为成功的应用,取得了明显的经济效益。
白云石煅烧节能途径较多,除选择合适的燃料、耐火材料,回收产品显热,减少漏风率,提高设备运转率之外,回收利用窑尾高温烟气更是降低白云石煅烧能耗的有效途径。
白云石是CaCO3与MgCO3的复合物,当其加热到某一温度时,白云石中的CaCO3与MgCO3按下式分解为CaO和MgO。
白云石的煅烧过程是一个吸热分解过程,其分解热为1 561.276 kJ/kg。
白云石的热分解主要分两个阶段进行:首先是MgCO3分解,生成MgO和CO2;然后是CaCO3分解,生成CaO和CO2。
MgCO3分解温度为743~845℃,CaCO3分解温度为904~1 200℃。
因此,在实际生产过程中,白云石煅烧温度控制在1 100~1 250℃,回转窑煅烧热源为煤气(或煤粉)。
理论上计算,每千克煅白需要热量约为3 000 kJ,但由于白云石在煅烧过程中一部分热量被直接传递给了窑体内的耐火砖,一部分随产品带走,还有一部分热量随烟气从窑尾排放,实际每千克煅白需要热量约为7 500 kJ。
回转窑窑尾烟气温度为1 000°C,窑尾废气和烟尘带走的热在回转窑的热损失中占回转窑热量总支出的
25%~35%。
由此可见,回收利用回转窑高温烟气中的热量非常必要。
由于回转窑煅烧产生大量高温烟气,高温烟气又含有大量热量,因此,各镁生产企业积极想办法,进行技术改造,根据镁发展趋势和工艺要求,对回转窑烟气进行回收利用,其途径主要有两种方式[1]。
1)在回转窑窑尾设置余热锅炉,利用余热锅炉产生的蒸汽为还原车间射流泵真空系统提供蒸汽。
目前,很多镁冶炼企业采用将窑尾排出的烟经过烟道集中后进入余热锅炉以回收烟气中的部分余热,以高温烟气在余热锅炉中进行热交换产生的蒸汽来带动蒸汽喷射泵产生真空,这种方式也是前几年兴起的一种回收回转窑余热的方式。
窑尾1 000℃的高温烟气在余热锅炉中与水进行热交换,产生中温中压蒸汽,经过热交换后的废气温度约为300℃。
根据计算和在部分企业的实际应用情况来看,使用这种方式
大概能回收烟气中热量的40%~50%,根据徐日瑶[2]教授的理论,烟气带走的余热大概占回转窑总收入热量的22.42%,所以可以计算得知使用余热锅炉的方式大概能回收燃料燃烧热的10%左右。
虽然通过在回转窑窑尾设置余热锅炉的方式可以回收烟气中的一部分热量,但是也存在一些问题。
主要是需要建设较长的烟道,烟道的保温和密封需要较多的耐火材料和保温材料,增加了投资。
与此同时,由于烟气在烟道的温降会造成热量损失,再加上余热锅炉的排烟温度依然较高,达300℃以上,所以采用余热锅炉回收烟
气热量热利用率较低。
另外,还存在一个蒸汽量不足或蒸汽去向的问题。
如果还原车间的真空泵全部选用蒸汽喷射泵,根据计算和一些厂的实际生产情况,得知如果单纯将回转窑的烟气余热产生的蒸汽用于还原车间的蒸汽喷射泵,则这些蒸汽量不能够满足同规模还原车间抽真空的蒸汽用量,这就导致镁厂还必须再增加至少1台普通锅炉以满足蒸汽
喷射泵所要求的蒸汽量。
如果还原车间的真空泵全部选用机械泵,则余热锅炉产生
的蒸汽除用作生活用气外,金属镁工艺上并不需要蒸汽,剩余蒸汽无去向,这就让这种余热回收方式陷入两难的境地。
所以,使用余热锅炉来回收烟气的热量并不是一种最佳的节能方式。
2)在回转窑窑尾设置竖式预热器,用烟气预热白云石。
在回转窑窑尾设置竖式预热器,用烟气预热白云石是合理利用回转窑尾气热能的另一种有效方式[3]。
在窑尾设置窑外白云石预热装置,用烟气预热矿石是对白云石煅烧一次较大的革新。
在回转窑窑尾设置竖式预热器,用烟气预热矿石,最早用于活性石灰的煅烧,此工艺技术为国内通过消化吸收引进的国外技术,并已在活性石灰生产中取得非常明显的效果。
其工作原理是在窑尾设置窑外竖式预热器,白云石在预热器内与烟气进行热交换,白云石吸收热废气的热量进行预热,约20%~25%预分解,预热后的白
云石再通过窑尾溜槽,由均布的推杆将其均匀地推入窑内,白云石物料缓慢而有序地通过窑内煅烧;烟气在竖式预热器内进行气物热交换后,废气温度降低到220℃以下进入除尘器。
煅烧工序由缩短回转窑和安装在窑尾的竖式预热器所组成,相当于将传统回转窑的预热带变成了一个竖式预热器。
其主要节能原理是把由上料系统送来的白云石物料送到预热器体内,利用窑尾高温废气(1 000℃以上)在预热器内将物料均匀地预热到约900℃。
预热过程中有约30%的白云石在预热器内分解,预热后的白云石
由液压推杆推入回转窑内继续煅烧,热交换后的废气经除尘器后排放。
采用此煅烧工艺不仅使白云石在窑内煅烧时间大大缩短,单位面积产能大为提高,同时还能获得较高活性度的煅白[4],从而提高镁的收益率。
从2006年开始,大多数新建或技改金属镁厂均采用这种工艺技术,从各企业反馈回的意见来看,采用竖式预热器的回转窑能将吨煅白的单位产品能耗由原来使用普通回转窑的270 kg/kg降低到180 kg/kg左右,节能效果达到30%,同时回转
窑产能提高35%左右[5]。
这种新型回转窑除了比普通回转窑节能外,其环保指标也比普通回转窑要好。
为了进一步回收利用烟气余热,一些镁厂又在烟道上再增加1台热水锅炉,烟气
经锅炉吸热降温后,再进入布袋收尘。
用低温低压锅炉回收余热生产热水,主要用于冬季取暖和生活用热水,不仅达到了环保除尘的要求,具有良好的社会效益,而且还有一定的经济效益。
烟气经过余热锅炉使温度进一步降低,避免了因烟气温度过高而烧坏滤袋,造成不必要的损失。
通过以上对金属镁厂白云石煅烧回转窑能耗分析,得知白云石煅烧高温烟气带走的热量占到总能耗的30%左右,回收利用这部分余热对众多镁生产企业来说,无论
从经济效益还是环保效益都非常重要。
余热利用途径主要有两种,经比较,我们认为采用回转窑+竖式预热器装备更有利于节能和减排,热利用率高,镁厂可以优先考虑。
(编辑:胡玉香)
【相关文献】
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