氧化铝焙烧炉烟气余热利用探讨.doc

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1、山东冶金ShandongMetallurgy氧化铝焙烧炉烟气余热利用探讨毕有才，徐浩（山西兆丰铝业氧化铝分公司，山西阳泉045000）摘耍：气态悬浮焙烧炉令在若热量利用率低、排放烟气温度过高等问题，烟气余热具有很大的利用价值。通过增加热交换系统，利用热管式换热器将烟气中的高品位余热进行回收，降低烟气温度，回收烟气显热，用于加热平盘洗水。既减少了新蒸汽的消耗，又减少了温室气体CO.曲倣豊相当于年节约标准煤1822t.年经济效益138万元。关键词：气态悬浮焙烧炉；烟气余热回收：热管换热器；余热利用图分类：X758文献标识码：B文章

2、编号：1004-4620（2013）03-0052-021烟气余热资源分析H前，气态悬浮焙烧炉的使用中普遍存在着热量利用率低下、排放烟气余热温度过高等问题。山西兆丰铝业氧化铝分公司有1台1350M氧化铝气态悬浮培烧装置,培烧炉主耍热支出状况为:产品氧化铝从焙烧炉带走显热比例约为10.53%,湿烟气带走热量比例约59.79%。其中干烟气带走的热址比例为10.76%,烟气中水蒸气带走热比例高达为47.03%。排出湿烟气的标态流量达10.6力•m/h,畑气温度约156°C,烟气含水约40%o烟气余热具有很大的利用价值，特别是烟气中水

3、蒸汽潜热的利用。在不能改变生产工艺状况的前提下，只耍将烟气和焙烧炉排料氧化铝里的热量冋收再投入生产中应用，也能达到节能的日的。因此，考虑将烟气温度降至105°C左右，回收烟气显热，用于加热平盘洗水。105°C至156°C烟气的平均定压比热容为1.428kJ/（nvK）,烟气温度由156°C降到105°C可回收的热量为7.41x106kJ/h；可加热温差为30°C的水量为59t/h；可冋收烟气显热为5.34x1010kJ/a；回收的能量折合标煤为1822tce/a：冋收的能量折算为0.6MPa的饱和蒸汽（焙值2756kJ/kg）

4、量为19376t/a：回收能量按蒸汽价格折算达145.3力元/a人民币（蒸汽按75元/【计算）。2热管式换热器余热回收装置利用热管式换热器的余热冋收装置能将烟气中的高鼎位余热进行冋收，可使悬浮焙烧炉热利用效率提高8%〜1（）%。它是把传统焙烧炉排出的烟气，用于加热平盘洗水，实现节能，这个装置的使用刘悬浮焙烧炉热利川效率的提高具冇实际意义。收稿日期:2013-02-25作者简介：毕有才,男,1966年生，2（XX）年毕业于太原理工大学机电-体化专业。现为山西兆丰铝业有限责任公司氧化铝分公司副总经理，工程师，从事氧化铝生产技术管理

5、工作。522.1热交换系统工艺流程热交换系统包括彳仝向夹套热管换热器、给水预热器、混水器、流程冋路和温度调节控制系统。温度约为65°C的蒸发冋水（给水）从总管经加压泵、止冋阀、气动阀、管路、阀门进入给水预热器，吸收从径向夹套热管换热器中流出的温度约为125°C的高温水的热量进行预热，经过预热后温度约为95°C的水经阀门进入径向夹套热管换热器。为了保证进入径向夹套热管换热器的水温度在95°C左右，通过安装在阀门前的温度传感器，控制调节安装在通往预热器给水管路上的气动调节阀来调整冷水流量，从而调整流向径向夹套热管换热器的水温。经径

6、向夹套热管换热器打烟气换热后的125°C的高温水，经过预热器与给水热交换后温度降到95°C,经过阀门、流量计送用户终端（热水槽或平盘洗水）。温度调节系统由数显温度传感器TC、可编程控制器、调节阀及连接导线组成。流程冋路、换热器进口处的流体温度通过数显温度传感器、可编程控制器作用T-调节阀，实现冷流体流址的实时调节，使换热器最低壁温处于烟气露点温度之上。气动阀设有旁通阀，止常情况下，旁通阀处于关闭状态，当气动阀出现故障时，可通过关闭气动阀前后两个阀门，同时打开旁通阀实现于动控制。此外，流程中还设置了排空放气阀和排污阀，用于系统停

7、运后排泄管道内残留的介质。2.2换热器结构特点烟气竖宜方向流过热管，与热管管束的外表面（包括翅片）进行热交换后，热管内的工质被汽化，汽化后的工质在冷凝段与夹套中的给水进行热交换，工质冷凝放热后重新成为液体。这样循环继续上述过程，使烟气热量源源不断地加热给水。由于热管内汽、液两相处于饱和平衡状态，因此热管管壁具有良好的等温性，可以避免局部“冷区热管主要参数采用进口仪表控制，如PLC通过MPI网络与上位工控机可监视换热系统的过程数据及设备的运行状况，并对PLC和仪表发出指令。泵电机的运行反馈、过载信号、启动信号，电动阀、电磁阀的开

8、、关等电气控制信号进入PLC系统。1）换热器出水温度控制。换热器出水温度设定值为125°C。通过温度传感器测量换热器出水温度信号进PLC模块与PLC人机界面。温度测量值与设定值进行比较：测址值人丁•设定值时，调节模块发出指令，调节电动阀开度增加，使冷流体的流量增加，换热器出水