工業爐窯高溫煙氣余熱回收節能技術
來源：武漢益宇環保科(ke)技有限公司 閱(yue)讀：2509 更新時間：2011-05-10 11:50爐窯(yao)余熱回(hui)收(shou)潛力很大，排(pai)(pai)煙逸氣余熱排(pai)(pai)至環(huan)境中散(san)失(shi)的(de)熱能占輸入熱能的(de)40%以上(shang)。若采用(yong)多種熱交換技(ji)術，那么這(zhe)些在(zai)生產過(guo)程中不可避免所(suo)產生的(de)余熱便可大量回(hui)收(shou)，從而產生巨(ju)大的(de)經濟效(xiao)益和顯著的(de)環(huan)境保護效(xiao)果(guo)。
以(yi)(yi)85t銅反(fan)射爐(lu)為(wei)例，現(xian)有銅反(fan)射爐(lu)多用油、氣燃料(liao)燃燒，爐(lu)溫(wen)高(gao)達1500℃,排煙(yan)(yan)溫(wen)度(du)高(gao)達1200℃，排煙(yan)(yan)熱量占總發熱量的50％以(yi)(yi)上,具有的節能潛(qian)力大。在(zai)(zai)冶煉還(huan)原期炭(tan)元(yuan)素在(zai)(zai)高(gao)度(du)缺氧環(huan)(huan)境下形成大量炭(tan)黑(hei)，嚴(yan)重污(wu)染了環(huan)(huan)境。只有將膜包炭(tan)黑(hei)在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)供氧條件(jian)下二(er)次燃燒，才(cai)能消除黑(hei)煙(yan)(yan)污(wu)染。
為貫(guan)徹科學發展觀和建設資源節(jie)約(yue)型、環境友(you)好型社會的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，“十一五”期(qi)間(jian)確(que)保單位GDP能(neng)耗(hao)應比2005年降(jiang)低20％和主要(yao)污(wu)染(ran)(ran)物排(pai)(pai)放量降(jiang)低10％作為約(yue)束性硬指標對各部門進行(xing)考核(he)。以往高(gao)溫(wen)(wen)煙(yan)氣(qi)多(duo)為直排(pai)(pai)大(da)氣(qi)，近年為減少煙(yan)氣(qi)污(wu)染(ran)(ran)排(pai)(pai)放改采取(qu)無(wu)余熱(re)(re)回(hui)收功能(neng)的(de)(de)(de)(de)冷卻器(qi)降(jiang)溫(wen)(wen)后，采用(yong)造價高(gao)、運行(xing)費高(gao)、降(jiang)塵效率(lv)低的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)袋式除(chu)(chu)塵器(qi)除(chu)(chu)塵。根據(ju)節(jie)能(neng)減排(pai)(pai)的(de)(de)(de)(de)精(jing)神，結合(he)反(fan)射爐高(gao)溫(wen)(wen)煙(yan)氣(qi)余熱(re)(re)節(jie)能(neng)減排(pai)(pai)和增產潛力大(da)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，我公司繼多(duo)年的(de)(de)(de)(de)工(gong)程實踐，綜合(he)多(duo)種節(jie)能(neng)降(jiang)溫(wen)(wen)技(ji)術(shu)設計了銅反(fan)射爐高(gao)溫(wen)(wen)煙(yan)氣(qi)節(jie)能(neng)減排(pai)(pai)新方案。
高(gao)溫(wen)（1180℃）煙(yan)氣(qi)由傳熱(re)效率約高(gao)9倍的水沸騰的汽化冷(leng)卻器代(dai)(dai)替風管冷(leng)卻器，節省(sheng)了占地和(he)造價(jia)，也(ye)比余熱(re)鍋爐(lu)節省(sheng)一半造價(jia)。高(gao)溫(wen)煙(yan)氣(qi)代(dai)(dai)煤(mei)經汽化冷(leng)卻器，年(nian)產蒸(zheng)汽9600t，省(sheng)煤(mei)2200t，相(xiang)應減少93t煙(yan)塵排污(wu)。蒸(zheng)汽用于供(gong)熱(re)、取(qu)暖(nuan)，也(ye)可推動(dong)(dong)背壓氣(qi)輪機拖動(dong)(dong)發(fa)電機，年(nian)發(fa)電量為72萬(wan)kw·h。汽化冷(leng)卻器具有(you)換熱(re)效率高(gao)數倍、體小、構(gou)件耗材(cai)少數倍的優點。
中溫(wen)（760℃）煙氣經噴(pen)流(liu)和管式預熱(re)(re)器預熱(re)(re)鼓風(feng)助燃(ran)空氣由20℃升高為400℃，相對(dui)爐(lu)溫(wen)1500℃而可(ke)省燃(ran)料(liao)1/4，爐(lu)溫(wen)也升高300℃以上。 但(dan)熔煉料(liao)僅耗(hao)(hao)熱(re)(re)能1/3，其余(yu)熱(re)(re)能為燃(ran)燒系統所(suo)耗(hao)(hao)。所(suo)以實測爐(lu)溫(wen)僅升高100℃，縮短冶煉時間10％，節省燃(ran)料(liao)10％，增產銅(tong)(tong)10％。也可(ke)改一天(tian)一爐(lu)為二天(tian)三爐(lu)，增產更多的(de)銅(tong)(tong)。噴(pen)流(liu)預熱(re)(re)器具有對(dui)流(liu)和輻射雙層傳熱(re)(re)效高的(de)特點(dian)，占地小、器件耗(hao)(hao)材(cai)少。懸掛式鋼管結構(gou)具有能防止鋼管熱(re)(re)脹(zhang)變(bian)彎(wan)等特點(dian)。
由于管(guan)式(shi)(shi)(shi)空氣預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)傳(chuan)熱(re)(re)(re)效率僅為10～20％，因而設計了噴(pen)流(liu)空氣預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)。為減少(shao)受熱(re)(re)(re)面積和造價，采用(yong)了二(er)段(duan)加熱(re)(re)(re)空氣：低溫(wen)段(duan)用(yong)管(guan)式(shi)(shi)(shi)空氣預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)，中高溫(wen)段(duan)用(yong)噴(pen)流(liu)空氣預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)。在(zai)噴(pen)流(liu)空氣預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)器(qi)(qi)之前還(huan)(huan)布置(zhi)氣化(hua)冷(leng)卻(que)器(qi)(qi)（余熱(re)(re)(re)鍋爐發電），把煙(yan)(yan)氣冷(leng)卻(que)下來。風(feng)(feng)(feng)水冷(leng)卻(que)器(qi)(qi)使煙(yan)(yan)氣冷(leng)卻(que)到100℃以下，進(jin)入(ru)常(chang)溫(wen)袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)。熱(re)(re)(re)風(feng)(feng)(feng)助(zhu)燃，可(ke)大大提高燃燒(shao)效率，消除(chu)黑煙(yan)(yan)。常(chang)溫(wen)袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)跟高溫(wen)袋(dai)(dai)(dai)式(shi)(shi)(shi)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)相比(bi)具有除(chu)塵(chen)效率最高（99.5％），確保煙(yan)(yan)氣達(da)標排(pai)放(fang)，布袋(dai)(dai)(dai)使用(yong)壽命(ming)高3倍(bei)，價格低2/3倍(bei)的(de)特點(dian)，每年可(ke)節省換袋(dai)(dai)(dai)費88％。在(zai)還(huan)(huan)原階段(duan)以熱(re)(re)(re)風(feng)(feng)(feng)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)燃燒(shao)，效果更為顯著。在(zai)二(er)次(ci)燃燒(shao)室加熱(re)(re)(re)銅料，可(ke)進(jin)一步縮短冶煉時間(jian)，節省燃料，減少(shao)黑煙(yan)(yan)。
為(wei)全面(mian)提高冶煉爐(lu)燃燒效率，除余熱回收還(huan)應提高燃燒系(xi)統的隔熱、密(mi)封和減(jian)(jian)少爐(lu)門開啟時(shi)間。改變鼓(gu)風機(ji)和引(yin)風機(ji)的風量(liang)(liang)、壓(ya)(ya)力與燃燒的最(zui)佳匹配(pei)。使爐(lu)內(nei)達到略(lve)為(wei)負(fu)壓(ya)(ya)（10～20Pa），比正(zheng)壓(ya)(ya)熱損耗約減(jian)(jian)少70％，還(huan)能減(jian)(jian)少煙(yan)氣(qi)無組織外排。鼓(gu)風量(liang)(liang)控制(zhi)在燃燒空氣(qi)過剩系(xi)數最(zui)小（1.05～1.1）為(wei)佳，實現煙(yan)氣(qi)中殘(can)(can)氧量(liang)(liang)最(zui)小為(wei)佳。實踐表明，煙(yan)氣(qi)殘(can)(can)氧量(liang)(liang)每降(jiang)低(di)0.1％，爐(lu)子熱效率可提高4％。達到節省加熱能耗和減(jian)(jian)少通風動力能耗。
