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石灰窑尾气余热利用工艺及经济效益

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发布时间:2019-4-1 16:00:38 星期一

石灰窑由于热耗低、节省燃料、石灰品质高的特点已经被国内用户认可,在冶金行业和电石行业具有一定的知名度,目前越来越多的用户把石灰窑作为初选,或者把石灰窑和回转窑搭配的模式作为一种选择。正是因为石灰窑热耗低,尾气温度相对其他窑型低,很多用户对此部分热量忽视。因此探索出一条石灰窑尾气余热回收利用的途径,对石灰窑自身有非常积极的作用。

石灰窑工作原理

石灰窑的特点是并流蓄热。在正常生产状态下这两个窑筒当中一个(燃烧筒)处于燃烧状态,另一个窑筒(排气筒)处于非燃烧状态,二者交替进行燃烧。燃烧筒的特点是燃烧气体与原料石灰石并流;而排气筒的特点是排出气体与原料石灰石逆流。进入窑底冷却带的冷却空气对高温成品石灰进行冷却,经过对流换热后此部分冷却空气变成热风。由于排气筒处于微负压状态,冷却后的废气与燃烧筒废气一同流入排气筒,对预热带的石灰石进行预热。这种利用废气给原料预热称为蓄热。

石灰窑

两个窑筒交替燃烧,一个燃烧周期时间大约为14min,而冷却空气则连续从两个窑筒底部在压力作用下进入,对成品石灰进行冷却。石灰窑尾气排放流程经过蓄热之后的尾气经过脉冲袋式除尘器过滤,通过离心风机排入大气。该除尘器的除尘效率大于99%,粉尘排放浓度小于50mg·m-3,完全可以达到国家大气污染物排放标准的要求。石灰窑尾气余热利用方案及工艺流程石灰窑这种窑型的热耗只有850~890kcal,在所有窑型当中是较低的。进入除尘器的尾气温度大概只有100~120℃,这部分热量虽然较低,但是直接排放也是一种损失。石灰窑尾气经除尘器过滤净化后,在净化后的管道接一路旁通,在旁通管道上安装管式换热器,在这两路分支上分别加电动阀门。在正常状况下尾气经换热器之后排入大气,如遇意外情况通过阀门切换可直接排放。尾气经换热器与冷水对流换热,换热后的热水流向浴室,夏天供厂区工人洗澡,冬天可以用于采暖。

这样的工艺流程考虑两方面原因:

(1)换热器安装在净化管道而不是含尘管道。虽然废气经过除尘器后温度有所降低,但是粉尘含量大大降低,有利于提高管式换热器的换热效率。如果安装在含尘管道,经过一段时间的运行,换热器内的翅片管会附着大量粉尘,降低换热器的换热效率。

(2)选择在旁路安装换热器。除尘风机的正常运行是保证排气筒产生微负压的前提,换热器经过长时间运行需要清理,在清理的时候利用电动蝶阀切换到主管道上,不经过换热器,这样既不影响石灰窑正常生产,又可以清理换热器。如果厂区建设多座石灰窑,可以把多个换热器的进出水并联,这样回收的热量更多,在冬季气温较低的地方,经过换热器的热水可以供暖。石灰窑尾气余热利用的经济效益以2×600t·d-1石灰窑项目为例,每年冬季三个月取暖,其他时间供洗澡。经过计算,每年节约标准煤730t,标准煤按每吨500元计算,则每年节约煤费用约为36.5万元。

此技术的实施完全符合国家节能减排的相关产业政策,每年可节省大量开支。从环保方面分析,按每年节约730t标准煤计算,每年可减少排放量约1606t。因此石灰窑尾气余热用于换热工艺的社会环保效益十分明显。

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