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碳素回转窑余热高效利用的几种方法

时间:2014-12-24返回列表

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在碳素回转窑加工过程中,会产生大量的余热,厂家对于这部分余热的不合理利用造成了严重的浪费,增加了生产成本,不利于总体经济效益的提升。所以,我们回转窑厂家就碳素回转窑工作过程中的余热利用提出了有效的方案。

碳素回转窑

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。由此可以看出回转窑余热利用的重要性。下面介绍碳素回转窑余热利用的几种方法。

1、高温烟气余热锅炉

余热锅炉是目前比较广泛采用的一种进行烟气余热回收利用的设备,由于采取以下措施,,有效的解决了锅炉在特殊烟气环境下的腐蚀问题、积灰问题和磨损问题,使锅炉的安全性能得到很大的提高。通过提高锅炉的运行压力,有效地解决了低温腐蚀问题;通过采用控制炉内金属温度、保持受热面的清洁等措施,防止锅炉产生高温腐蚀。

主要方法是:在回转窑后安装蒸汽余热锅炉,由燃烧室排出的高温烟气经过余热锅炉后,再经过收尘处理,由排烟机送入烟囱排人大气,所生产的蒸汽小部分供生产生活用外,大部分排人大气。

2、利用废烟气加热导热油

用煅烧回转窑高温烟气余热为热源,加热生阳极制造工序导热油系统,代替原有的天燃气热载体加热炉为成型生产提供热源。近年来,这种余热利用方式被大多数的炭素阳极厂所采用。

成型系统配备两台热媒炉,一台使用,一台备用,热媒炉以天然气为燃料。利用烟气余热代替天然气加热热媒油是烟气余热利用的新途径。

3、余热发电

高温烟气经余热锅炉后排出烟气温度仍然较高,利用这部分余热可带动发电机发电。余热发电工程是利用余热锅炉产生的蒸汽带动一台凝汽式汽轮机进行发电。

如果每台汽轮发电机组年运行时间为300d,则余热锅炉年运行时间为300×24=72000h。平时生产用汽3t/h,冬季采暖和生产用汽6t/h,冬季采暖时间为3个月(90d),锅炉出口蒸汽量24.8t/h,因此发电效率为:1—3/24.8—3×90/24.8×300=84.3%;全年发电量为:300×24×3000kW×84.3%=18208800kWh按发电成本0.10元/kWh、供电价0.30元/kWh计,则全年发电收益:18208800×(0.3—0.1)=364.176万元。

4、低温烟气余热的利用

上述第3种利用方法是大部分炭素厂采用的方法,高温烟气进入余热锅炉产生蒸汽之后,烟气的温度可以降至260℃左右,这部分烟气热量排到大气中仍然是一种能源浪费为了回收这部分低品质热量,可将其用来干燥石油焦原料。

将余热锅炉尾部260℃左右的烟气引入除尘器,将烟气中的粗大颗粒进行过滤,烟气进入干燥室,对生石油焦进行干燥。进入干燥室的生石油焦要经过破碎和筛分,粒径大于5mm的进入干燥室,小于5mm的粉料筛分出来,然后在这些粉料中加入黏结剂,搅拌,挤压成块。干燥之后再送入回转窑中煅烧,从而提高物料的实收率。

通过上述方法,能够实现对碳素回转窑余热的高效利用。通知值得指出的是回转窑的热效率、能耗指标与回转窑设计有关,也与生产过程中的工艺控制有关。优化工艺控制、利用余热锅炉系统生产蒸汽用来发电,增加烟气余热加热热媒油流程等,是提高目前回转窑热能利用率的有效途径,同时也是提高回转窑稳定性的重要措施。

所以,为了降低回转窑的能耗,我公司优化了碳素回转窑的工艺设计,保证设备的热损耗降到比较低,以降低生产成本。