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煅烧炉余热综合利用.pdf
中国环境科学学会学术年会优秀论文集(2006)
煅烧炉余热综合利用
李德坤
(中铝河南分公司碳素厂 河南郑州上街区450041)
摘要建设资源节约型、环境友好型社会是我国“十一五”时期经济社会发展的一项重要任务。本
文主要结合我厂近几年来煅烧炉余热回收利用的技术改造,说明有效地回收利用煅烧炉烟气余热对企
业的节能降耗具有重大意义。
一、前言
资源节约型社会是一个复杂的系统,它包括资源节约观念、资源节约型主体、资源节约型制
度、资源节约型体制、资源节约型机制、资源节约型体系等。建设节约型社会,实现可持续发
展,是总结现代化建设经验、从我国的国情出发而提出的一项重大决策。中央明确提出建设节约
型社会,就是要在社会生产、建设、流通、消费的各个领域,在经济和社会发展的各个方面,切
实保护和合理利用各种资源,提高资源利用效率。这是关系到我国经济社会发展和中华民族兴
衰,具有全局性和战略性的重大决策。
为了实践党中央提出的树立科学发展观、建立资源节约型和环境友好型社会的方针政策,近
几年来我厂在节能降耗方面所作了大量的工作,煅烧炉余热利用就是其中之一。
煅烧炉对原料进行高温热处理,同时排出大量的高温烟气。据我厂1988年能源平衡测量结
X10
果表明每台炉每小时排出高温烟气热量大约为1.4 7kJ。河南公司碳素厂现有6台24罐煅烧
炉,6台炉每小时共排走8.4×107kJ热量,如何回收利用煅烧炉烟气中热量对企业的节能降耗具
有重大意义。有机载热体加技术80年代被化工行业广泛采用,近几年也被碳素行业采用,用来
加热碳素生产工艺中的沥青熔化、混捏等用热设备。它具有加热温度高,热效率高,供热稳定
等。但热载体的加热仍采用煤气、重油、煤等作为燃料。为有效利用煅烧炉高温烟气,我厂98
年至今不断对各台煅烧炉进行余热利用改造,实现用高温烟气加热有机载热体,作为碳素厂的生
产、生活热源。该项技术不但能够很好地满足生产工艺要求,而且能够使碳素厂的生产生活用热
全部来源于余热,使碳素厂达到供热自平衡。同时,为我国同类行业提供了技术示范,在全国及
全世界首次实现了碳素厂生坯制作之前的工艺用热自给。
二、煅烧炉工艺
罐式煅烧炉分为顺流式和逆流式煅烧炉,目前最常用的是八层顺流式煅烧炉,即物料流动方
向与热烟气流动方向一致,炉子均实现无外加燃料煅烧石油焦。每台炉有2—6组炉膛,每一组
有4个炉膛组成。
这种炉可以利用材料煅烧时排出的挥发份。挥发份升到罐的顶部时经溢出口挥发份进人集合
大道,后靠火道的自然抽力经下火口进入火道燃烧,从而实现对料的加热。
物料由加料车送入加料斗,随着下方排料器排料,受重力作用的物料自动下移,当物料进入
料罐时开始受热,并开始排出挥发份,挥发份在2—4层排出量最大,受负压影响,挥发份经溢
出口进入挥发份大道,再由下火口进入火道燃烧。
2H2+02=2H20+Q(放热)
CH4+202=C02+2H20+Q(放热)
C。H。+02——C02+2H20+Q(放热)
第七章其他相关领域研究进展 ·3295·
为使原料充分煅烧,根据硅砖的耐火度,首层火道温度一般控制在1250~1380。C较合适。
烟气温度高达1000。C左右。
煅烧炉结构示意图见图1、
图1 顺流式8层火道罐式煅烧炉示意图
1——火道,2——总烟道,3——冷却水套,4——观火孔,
5——负压调节拉板,6——测温孔,7——加料斗,8——煅烧
料罐,9——炉后挥发份道,lo——炉后预热空气道,1l——
炉前预热空气道
三、煅烧炉烟气热量回收
煅烧炉烟气热量的回收方法是在煅烧炉的烟气出口建立热媒交换炉,使高温烟气的热能传给
热载体。我厂24罐煅烧炉排出烟气温度为850℃左右,每台炉排出烟
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