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碳素回轉窯余熱高效利用的幾種方法

時間:2014-12-24返回列表

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在碳素回轉窯加工過程中,會產生大量的余熱,廠家對于這部分余熱的不合理利用造成了嚴重的浪費,增加了生產成本,不利于總體經濟效益的提升。所以,我們回轉窯廠家就碳素回轉窯工作過程中的余熱利用提出了有效的方案。

碳素回轉窯

炭素生產主要是以煤或石油焦為原料進行煅燒而成。炭素回轉窯出口煙溫很高,達1200℃以上。一般大型炭素回轉窯煙氣出口都設置有余熱蒸汽鍋爐回收高溫煙氣余熱,而炭素生產工藝用熱一般另外配置燃(重)油或燃(煤)氣鍋爐。隨著能源價格的不斷上漲,這種能源配置系統的缺點逐漸呈現,導致炭素工藝用熱設備使用維護成本增加,生產系統的綜合能源成本增加,企業產品成本增加。由此可以看出回轉窯余熱利用的重要性。下面介紹碳素回轉窯余熱利用的幾種方法。

1、高溫煙氣余熱鍋爐

余熱鍋爐是目前比較廣泛采用的一種進行煙氣余熱回收利用的設備,由于采取以下措施,,有效的解決了鍋爐在特殊煙氣環境下的腐蝕問題、積灰問題和磨損問題,使鍋爐的安全性能得到很大的提高。通過提高鍋爐的運行壓力,有效地解決了低溫腐蝕問題;通過采用控制爐內金屬溫度、保持受熱面的清潔等措施,防止鍋爐產生高溫腐蝕。

主要方法是:在回轉窯后安裝蒸汽余熱鍋爐,由燃燒室排出的高溫煙氣經過余熱鍋爐后,再經過收塵處理,由排煙機送入煙囪排人大氣,所生產的蒸汽小部分供生產生活用外,大部分排人大氣。

2、利用廢煙氣加熱導熱油

用煅燒回轉窯高溫煙氣余熱為熱源,加熱生陽極制造工序導熱油系統,代替原有的天燃氣熱載體加熱爐為成型生產提供熱源。近年來,這種余熱利用方式被大多數的炭素陽極廠所采用。

成型系統配備兩臺熱媒爐,一臺使用,一臺備用,熱媒爐以天然氣為燃料。利用煙氣余熱代替天然氣加熱熱媒油是煙氣余熱利用的新途徑。

3、余熱發電

高溫煙氣經余熱鍋爐后排出煙氣溫度仍然較高,利用這部分余熱可帶動發電機發電。余熱發電工程是利用余熱鍋爐產生的蒸汽帶動一臺凝汽式汽輪機進行發電。

如果每臺汽輪發電機組年運行時間為300d,則余熱鍋爐年運行時間為300×24=72000h。平時生產用汽3t/h,冬季采暖和生產用汽6t/h,冬季采暖時間為3個月(90d),鍋爐出口蒸汽量24.8t/h,因此發電效率為:1—3/24.8—3×90/24.8×300=84.3%;全年發電量為:300×24×3000kW×84.3%=18208800kWh按發電成本0.10元/kWh、供電價0.30元/kWh計,則全年發電收益:18208800×(0.3—0.1)=364.176萬元。

4、低溫煙氣余熱的利用

上述第3種利用方法是大部分炭素廠采用的方法,高溫煙氣進入余熱鍋爐產生蒸汽之后,煙氣的溫度可以降至260℃左右,這部分煙氣熱量排到大氣中仍然是一種能源浪費為了回收這部分低品質熱量,可將其用來干燥石油焦原料。

將余熱鍋爐尾部260℃左右的煙氣引入除塵器,將煙氣中的粗大顆粒進行過濾,煙氣進入干燥室,對生石油焦進行干燥。進入干燥室的生石油焦要經過破碎和篩分,粒徑大于5mm的進入干燥室,小于5mm的粉料篩分出來,然后在這些粉料中加入黏結劑,攪拌,擠壓成塊。干燥之后再送入回轉窯中煅燒,從而提高物料的實收率。

通過上述方法,能夠實現對碳素回轉窯余熱的高效利用。通知值得指出的是回轉窯的熱效率、能耗指標與回轉窯設計有關,也與生產過程中的工藝控制有關。優化工藝控制、利用余熱鍋爐系統生產蒸汽用來發電,增加煙氣余熱加熱熱媒油流程等,是提高目前回轉窯熱能利用率的有效途徑,同時也是提高回轉窯穩定性的重要措施。

所以,為了降低回轉窯的能耗,我公司優化了碳素回轉窯的工藝設計,保證設備的熱損耗降到比較低,以降低生產成本。

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