LK在炭素生产煅烧环节加料排料中的应用

李德伟

[摘 要]本文介绍烟气回收的机理，以及在有机热载体锅炉中如何使用，就烟气余热回收使用系统的节能功效做出分析。

[关键词]煅烧炉烟气；余热；导热油

中图分类号：TQ127.11 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）05-0025-01

引言

炭素企业在通过罐式煅烧炉来加工原材料时，石油焦会挥发会燃烧，产出的热门除去可以使用在煅烧石油焦以外，也有不少的热量会随着烟气而逸散。在进行热平衡计算之后可以发现原料煅烧吸热仅占罐式炉热溢出的33.7%，而随着煅烧的烟雾向外逸散的热量，门占到罐式煅烧炉热支出的将近一半，如表1所示。

一、余热回收原理

煅烧炉中的高温气体会通过余热有机热载体锅炉进行排放，把锅炉内盘管中的导热油升温到200摄氏度，热量被导热油带走通过管道注入到厂内使用热能的设备，提升加热介质的温度，经过这样的热门交换，导热油的温度开始下降到180摄氏度，再进入到循环油泵传回余热炉重新进行加热，这样就能保障煅烧炉烟气的余热能很好的使用，具体工作原理如图1。

二、余热炉如何回收利用烟气余热

整个系统大致可以分成煙气余热回收部分和导热油循环部分。

（一）烟气余热回收部分。锻造炉中的烟气通过主烟道后会被导入余热有机载体锅炉内，携带高温的烟气会和炉管中的导热油产生热交换，让导热油的温度提升到200摄氏度，而煅烧烟气的温度（850～900℃）则会降低500摄氏度左右。另外，未来让导热油温度提升到规定温度，就需要操作主烟道上的闸板来调节通入到余热有机载体锅炉的烟气量的多少，如果烟气太多，还可以开放副烟道进行排放。

（二）导热油循环部分。这个部分大致可以分成注油模块和循环模块。

注油模块：新加入的导热油可以贮存在储油槽中，也可以通过注油泵加入到膨胀槽。膨胀槽在烟气余热回收装置中是位置最高的导热储油罐，它是用以向导热油循环模块中加入新油或在热量采集时临时补充油液的。膨胀槽和循环系统以管道连通。

循环模块：循环模块中的导热油通过热油泵加压通入到余热炉中，导热油在余热炉中和高温气体做热交换，但导热油温度足够高时就将其通入到分油缸里，而后在分油缸中进行分配注入到需要的用热设备中，为生产生活供应热能。在将其热量传递到需要处后，管道中的导热油温度就会降低，通过回油管返回至集油缸内，再经过循环泵加压到余热炉中重新加热，这样的模块中的油液就完成了一个连续供热的循环，如图2。

在实际生产中，因为用热设备对温度的要求并不一样，所以需要建立两套温度独立的烟气余热回收利用装置，低温装置温度在170摄氏度到190摄氏度之间，输送目标为民用热交换（洗澡、冬天暖气供应）、成型沥青高位槽输出热能；高温系统温度应在213摄氏度到237摄氏度之间，输送目标为熔化沥青、对沥青槽保温、混捏锅成型、成型机模套保温、沥青运输管保温等输出热能。所有装置都安装两台余热炉来进行系统热能提取和输出，锅炉对应一部热油泵对导热油施加压力（压力上限因为0.78千帕），让导热油有动力进行循环；在余热炉中昨晚热交换后的导热油经由导热油管进入到分油缸内，和经两台余热炉中加热过的导热油在其中混合，温度升至用热设备需要的温度后通过输油管输入到用热设备中放热；昨晚热交换后的导热油由另一条输油管返回到集油缸内，收集到的导热油会被热油泵进行加压后再次分配到余热炉中完成新一轮热交换，构成一整套热量循环，两套高、地温炉烟气余热回收装置在使用时是完全独立的，在发生特殊情况时，也能使用预先安排的管道把两套装置相连。

三、烟气余热回收利用装置所需设备

主要设备：有机热载体锅炉4台，详细参数为发热功率：543.4×104千焦/小时；额定功率为1.5兆瓦；额定工作压力是0.7千帕；额定进口和出口温度分别为240摄氏度和260摄氏度。

其他设备：储油槽、沥青高位槽、采暖罐、注油泵、膨胀槽、供澡罐、集油缸、分油缸各一台，过滤器两台，混捏锅四台；热油泵六台（四台工作，两台备用，功率均为45千瓦）；沥青槽八台。

四、系统节能效果分析

因为煅烧炉排出的烟气余热回收利用有着比较多的优点，比如温度稳定、传热便捷、容易调节、性能优秀、温度高，最重要的是这种利用方式十分安全环保。在正常压力（也就是泵出口）就能够达成300摄氏度以下所有温度的随意控制，不但可以满足部分生产所需的热量，也可以减少工业燃料和水的消耗量，从而为降低企业成本消耗和废气的排放量起到极佳的效果。

这一煅烧炉烟气余热回收利用装置能完成同时对4台混捏锅进行加热，还可以保持成型模套、沥青槽的温度，并防止沥青在运输中凝固，也能为工程职工提供洗澡用温水、洗衣房热水和办公室供暖等，具有极佳的实用性。

具体节能效果数据：

（一）节约混捏糊料生产所需能量

（二）节约其他工业生产和民用设备需求能量

“其他工业生产和民用设备”是指本设备所供热的所有设备，包括澡堂供热、冬季办公采暖、成型模套、沥青槽温度、沥青输送温度保持、洗衣房热水供应。限于篇幅，给出计算数据总值。

共节约能量折合标准煤约1887.89吨。

总结

使用有机热载体加热炉来会后锻造炉逸散的高温烟气，能提升能源的利用率，减少物料成本和生产成本，而且比较环保。现在企业在面临着市场竞争的同时也担负着更重的社会责任，而采用这套设备能为企业带来良好的经济效益，并对推进企业节能降耗和生产环保化有所帮助。

参考文献

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[2] 陈海杭，马丙元，刘希文.液体沥青输送系统改造在炭素生产中的应用[J].炭素技术，2016，（02）：58-60.

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