《安全管理》之有色冶金行业烟气余热利用.doc

《《安全管理》之有色冶金行业烟气余热利用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、有色冶金行业烟气余热利用20xx年，全国十种有色金属产量5688万吨，比上年增长6%，增速比上年提高3个百分点。其中，铜产量903万吨，增长8%，提高0.3个百分点；电解铝产量3580万吨，增长7.4%，提高5.8个百分点；铅产量511万吨，增长9.8%，提高0.1个百分点；锌产量568万吨，下降3.2%，降幅比上年扩大2.5个百分点。氧化铝产量7253万吨，增长9.9%，增速比上年提高2个百分点。有色金属工业持续快速发展，现在总产量已居世界第一，同时技术进步加快，产业结构升级，在国际同业中的影响力及竞争力日益增强。但是有色行业长期存在的高能耗

2、问题仍然十分突出，单位产品能耗比国际先进水平高10%左右。在有色冶金的能耗构成中，有效热只占了32%，另有8%的热量随着炉墙等散失掉，其余的60%都是有色金属冶炼过程中的余热量。而在这些余热量中烟气余热占的比例高达80%左右，由此可见，回收有色冶金行业中的烟气余热对于降低有色冶金工业能耗有着重要意义。1、烟气余热回收利用概况1.1烟气余热在有色冶金行业的烟气余热中，温度高于1000℃的高温烟余热占总烟气余热的52%，而温度在600～1000℃之间的中温烟气余热和温度低于600℃的低温烟气余热分别占总烟气余热的26%和22%。表1是部分有色冶金炉

3、窑烟气的温度和热效率。从表1可以看出，有色冶金炉窑的烟气带走的热量在总热量中占相当大的比重，烟气的温度越高，带走的热量就越多，从而炉窑的热效率也越低。因而尽可能最大限度地回收烟气余热是提高炉窑热效率的必要措施。另外，由于大多数有色金属冶炼所用的原材料都是硫化矿，炉窑产生的烟气中含SO2等腐蚀性气体较多，并且大部分的烟气温度很高，因此烟气容易对换热设备造成高温或低温腐蚀。同时，烟气中的含尘量大，有些炉窑产生的烟气量随工艺周期性变化，这些烟气的特点都在很大程度上影响着对有色冶金炉窑烟气余热的回收利用。1.2回收现状目前较为普遍的对有色炉窑的烟气余热

4、进行回收利用的方法有:（1）在烟道安装余热锅炉生产蒸汽;（2）利用余热发电;（3）利用烟气余热预热空气或物料;（4）安装汽化水套生产低压蒸汽或安装冷却水套产生热水等。随着人们对有色炉窑的工艺和烟气特点的不断研究，很多企业已经设计并应用了能适应炉窑烟气特性、充分回收烟气余热的余热设备。例如:(1)锌精矿沸腾焙烧炉余热锅炉采用辐射大空腔结构，起到沉灰和减小磨损的作用，并使烟尘迅速冷却到650℃以下，解决了烟气中含较多低熔点金属烟尘微粒高温下极易粘结的问题;(2)烟化炉与余热锅炉的一体化设计把烟化炉和余热锅炉有机地结合在一起，既改善了烟化炉的吹炼状况

5、和余热锅炉技术操作条件，又解决了在间断生产条件下实现连续供汽的技术难题，并实现烟化炉余热的全面回收。除以上两例子之外，目前还有很多有色冶金炉窑烟气余热回收设备的改进技术，这些都为回收有色炉窑的烟气余热起到了重要作用。1.3存在问题目前大部分对有色炉窑的烟气余热回收都是针对高温烟气而言的，而由于技术和经济性的原因，对于同样占总烟气余热一半的中低温烟气余热利用甚少。为此，对有色行业中的中低温烟气余热回收利用的研究与应用需引起高度重视。另外，更值得一提的是在现有的高温烟气余热的回收利用上，很多都只是简单的从能量守恒的数量关系上考虑，而没有考虑热能的质

6、量变化，即没有考虑能级的匹配问题。例如，压力为1.3MPa的饱和蒸汽具有火用值1005kJ/kg，如果将余热锅炉产生的此蒸汽降压到0.3MPa来供热用户采暖使用，就会白白造成火用值损失172kJ/kg，损失了约为原有火用值的17%。而闪速炉的余热锅炉蒸汽压力往往在4～5MPa以上，如果同样直接减压用于低压用户的话，火用损失将更大。这样一来虽然实现了对烟气余热的回收利用，但却将高品位的热能降低成了低品位的热能来使用，造成了大量的高级能量火用值的损失。由此可见，对于烟气余热回收问题不能仅从热效率来考察其优劣，必须同样重视能量的质量贬值问题。2、烟气

7、余热回收的梯级利用由上面的论述不难得知，要充分合理地利用有色炉窑的烟气余热，就要根据烟气余热资源的数量、品质(温度)和用户要求，遵循能级匹配的原则，实现对其进行按质回收，温度对口的梯级利用。一般情况下具体的梯级利用原则如下：（1）如果在生产工艺中有合适的热用户，应优先考虑将烟气的余热回收利用于生产工艺过程本身。这样，将烟气中的余热直接带回生产工艺过程中，直接降低了生产工艺过程的能耗，比通过转换装置来回收烟温的余热更为经济和有效。例如，在氧化铝生产中的氢氧化铝流化态焙烧工艺中，流态化焙烧炉产生的烟气温度在1000℃左右。为充分利用余热，让热烟气与

8、氢氧化铝物料逆向流动，利用热烟气余热干燥氢氧化铝并进行预焙烧，从而充分回收了高温烟气余热，大大降低焙烧的能耗。（2）对于高温烟气的余热应优先用于动力回