發(fā)布時(shí)間:2015-05-11 14:16:17
隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，煙氣余熱的排放量越來越大，余熱回收將提髙自身能源效率,降低單位能耗，減少能源浪費(fèi)和利用廢氣排放，充分發(fā)揮煙氣余熱再利用技術(shù)符合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策。本文就鎳鐵冶煉過程中的回轉(zhuǎn)窯余熱利用進(jìn)行研究。
某項(xiàng)目一期設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)1.2萬t金屬鎳(年產(chǎn)含鎳16.5%的精煉鎳合金72727t),設(shè)有4.2*38m回轉(zhuǎn)干燥窯2臺(tái)、4*4.8X110m預(yù)還原回轉(zhuǎn)窯2臺(tái)、36000kVA礦熱電爐2臺(tái)、精煉爐1臺(tái)。收塵部分包括干燥收塵、回轉(zhuǎn)窯收塵、電爐收塵、精煉收塵，采用余熱回收的爐窯為回轉(zhuǎn)窯及電爐。
回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱回收過程
回轉(zhuǎn)窯及電爐余熱回收流程如圖1。
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回轉(zhuǎn)窯經(jīng)收塵后的煙氣溫度為280℃可以直接加以利用?；剞D(zhuǎn)窯煙氣先由旋風(fēng)收塵器預(yù)收塵，再用收塵風(fēng)機(jī)通過DN1800的煙氣宵道一對(duì)一的送往干燥窯，為了保證煙氣在輸送時(shí)熱攝不會(huì)大貴損失，煙氣管道及收塵設(shè)備全部進(jìn)行保溫處理，保溫層厚度為100mm,使回轉(zhuǎn)窯的煙氣余熱能得到有效的利用，降低干燥窯工作時(shí)燃料消耗。。
電爐煙氣的煙氣余熱回收過程
電爐由于煙氣溢度過高，出爐煙氣約為1000℃左右，熱笄換熱器及煙氣管道很難適應(yīng)此溫度。因此先將出爐的高溫?zé)煔鈨度死滹L(fēng)，使之降到700℃再進(jìn)人換熱器進(jìn)行預(yù)熱回收。
電爐煙氣進(jìn)人換熱器箱體，加熱換熱器熱管中的空氣。冷空氣由1臺(tái)185kW的風(fēng)機(jī)送人換熱器，升溫到400℃后再經(jīng)過DN800的訝道分別送往回轉(zhuǎn)窯作為二次風(fēng)及立式磨所需的熱空氣使用。同回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱利用一樣，為了保證熱風(fēng)得到有效利用，管道也笫®保溫，其保溫以厚度為100mm。每千克標(biāo)煤的發(fā)熱值為29306kJ/kg,單臺(tái)電爐每小時(shí)節(jié)約標(biāo)煤為957kg。
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根據(jù)干燥窯熱平衡計(jì)算，單臺(tái)干嫌窯不利用回轉(zhuǎn)窯余熱時(shí)煤粉消耗燉為2.73t/h,當(dāng)利用回轉(zhuǎn)窯余熱時(shí)煤粉消耗5為1.6t/h。回轉(zhuǎn)窯有效工作時(shí)間7200h/a,每日3班，年作業(yè)率82.2%。每年節(jié)約標(biāo)煤為：（2.73-1.60)X7200=8136tce/a。
電爐為連續(xù)生產(chǎn)，有效工作時(shí)間7200h/a,每日3班，年作業(yè)率82.2%。則年節(jié)約折合標(biāo)準(zhǔn)煤：7200x957=6890tce/a。
按標(biāo)煤加權(quán)平均到廠綜合價(jià)格901元/tee計(jì)算，單臺(tái)回轉(zhuǎn)窯每年回收熱量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為733萬元;單臺(tái)電爐每年回收熱14產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為621萬元。此項(xiàng)目一期余熱回收共產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為：（733+621）x2=2708萬元。考慮換熱器的運(yùn)營(yíng)成本，不考慮設(shè)備投資，則每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益凈值為2708-117.2x2=2473.6萬元。
總體來說，設(shè)置煙氣余熱利用系統(tǒng)，可提高全廠熱效率，降低燃料消耗及大氣污染物排放，同時(shí)可帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，符合“十二五”規(guī)劃發(fā)展要求。
但是余熱回收在實(shí)際生產(chǎn)中是有一定限制的，電爐的煙氣量及煙氣滋度會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，換熱器所需兌人的冷風(fēng)S也要隨之調(diào)節(jié)，否則當(dāng)煙氣溢度低于煙氣露點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)換熱器及后續(xù)收塵設(shè)備造成腐蝕。反之當(dāng)電爐煙氣溫度過高時(shí)不提高兌人換熱器的冷風(fēng)量時(shí)，過熱電爐煙氣會(huì)使后續(xù)的收塵設(shè)備因溫度過高而損壞,影響正常生產(chǎn)，這一點(diǎn)在實(shí)際工作中應(yīng)引起注意。當(dāng)用熱風(fēng)干燥煤粉時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)人立式磨的熱風(fēng)含O2低于12%。
隨著鋼鐵行業(yè)的發(fā)展，煙氣余熱的排放量越來越大，余熱回收將提髙自身能源效率,降低單位能耗，減少能源浪費(fèi)和利用廢氣排放，充分發(fā)揮煙氣余熱再利用技術(shù)符合我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策。本文就鎳鐵冶煉過程中的回轉(zhuǎn)窯余熱利用進(jìn)行研究。
某項(xiàng)目一期設(shè)計(jì)規(guī)模為年產(chǎn)1.2萬t金屬鎳(年產(chǎn)含鎳16.5%的精煉鎳合金72727t),設(shè)有4.2*38m回轉(zhuǎn)干燥窯2臺(tái)、4*4.8X110m預(yù)還原回轉(zhuǎn)窯2臺(tái)、36000kVA礦熱電爐2臺(tái)、精煉爐1臺(tái)。收塵部分包括干燥收塵、回轉(zhuǎn)窯收塵、電爐收塵、精煉收塵，采用余熱回收的爐窯為回轉(zhuǎn)窯及電爐。
回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱回收過程
回轉(zhuǎn)窯及電爐余熱回收流程如圖1。
回轉(zhuǎn)窯經(jīng)收塵后的煙氣溫度為280℃可以直接加以利用?；剞D(zhuǎn)窯煙氣先由旋風(fēng)收塵器預(yù)收塵，再用收塵風(fēng)機(jī)通過DN1800的煙氣宵道一對(duì)一的送往干燥窯，為了保證煙氣在輸送時(shí)熱攝不會(huì)大貴損失，煙氣管道及收塵設(shè)備全部進(jìn)行保溫處理，保溫層厚度為100mm,使回轉(zhuǎn)窯的煙氣余熱能得到有效的利用，降低干燥窯工作時(shí)燃料消耗。。
電爐煙氣的煙氣余熱回收過程
電爐由于煙氣溢度過高，出爐煙氣約為1000℃左右，熱笄換熱器及煙氣管道很難適應(yīng)此溫度。因此先將出爐的高溫?zé)煔鈨度死滹L(fēng)，使之降到700℃再進(jìn)人換熱器進(jìn)行預(yù)熱回收。
電爐煙氣進(jìn)人換熱器箱體，加熱換熱器熱管中的空氣。冷空氣由1臺(tái)185kW的風(fēng)機(jī)送人換熱器，升溫到400℃后再經(jīng)過DN800的訝道分別送往回轉(zhuǎn)窯作為二次風(fēng)及立式磨所需的熱空氣使用。同回轉(zhuǎn)窯煙氣余熱利用一樣，為了保證熱風(fēng)得到有效利用，管道也笫®保溫，其保溫以厚度為100mm。每千克標(biāo)煤的發(fā)熱值為29306kJ/kg,單臺(tái)電爐每小時(shí)節(jié)約標(biāo)煤為957kg。
根據(jù)干燥窯熱平衡計(jì)算，單臺(tái)干嫌窯不利用回轉(zhuǎn)窯余熱時(shí)煤粉消耗燉為2.73t/h,當(dāng)利用回轉(zhuǎn)窯余熱時(shí)煤粉消耗5為1.6t/h?；剞D(zhuǎn)窯有效工作時(shí)間7200h/a,每日3班，年作業(yè)率82.2%。每年節(jié)約標(biāo)煤為：（2.73-1.60)X7200=8136tce/a。
電爐為連續(xù)生產(chǎn)，有效工作時(shí)間7200h/a,每日3班，年作業(yè)率82.2%。則年節(jié)約折合標(biāo)準(zhǔn)煤：7200x957=6890tce/a。
按標(biāo)煤加權(quán)平均到廠綜合價(jià)格901元/tee計(jì)算，單臺(tái)回轉(zhuǎn)窯每年回收熱量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為733萬元;單臺(tái)電爐每年回收熱14產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為621萬元。此項(xiàng)目一期余熱回收共產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為：（733+621）x2=2708萬元?？紤]換熱器的運(yùn)營(yíng)成本，不考慮設(shè)備投資，則每年產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益凈值為2708-117.2x2=2473.6萬元。
總體來說，設(shè)置煙氣余熱利用系統(tǒng)，可提高全廠熱效率，降低燃料消耗及大氣污染物排放，同時(shí)可帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，符合“十二五”規(guī)劃發(fā)展要求。
但是余熱回收在實(shí)際生產(chǎn)中是有一定限制的，電爐的煙氣量及煙氣滋度會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，換熱器所需兌人的冷風(fēng)S也要隨之調(diào)節(jié)，否則當(dāng)煙氣溢度低于煙氣露點(diǎn)時(shí)會(huì)對(duì)換熱器及后續(xù)收塵設(shè)備造成腐蝕。反之當(dāng)電爐煙氣溫度過高時(shí)不提高兌人換熱器的冷風(fēng)量時(shí)，過熱電爐煙氣會(huì)使后續(xù)的收塵設(shè)備因溫度過高而損壞,影響正常生產(chǎn)，這一點(diǎn)在實(shí)際工作中應(yīng)引起注意。當(dāng)用熱風(fēng)干燥煤粉時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)人立式磨的熱風(fēng)含O2低于12%。