小议氧化铝焙烧炉烟气余热的利用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 小议氧化铝焙烧炉烟气余热的利用 摘要：余热资源大量而普遍地存 在，特别在钢铁，石油、化工、建材、 轻工和食品等行业的生产过程中都存在 着丰富的余热资源，被认为是继煤、石 油、天然气和水力之后的第五大常规能 源。因此充分利用余热资源是企业节能 的主要内容之一。本文将主要探讨氧化 铝焙烧炉烟气余热的利用。 中国论文网 /1/view-12780482.htm 关键词：氧化铝；焙烧炉；烟气 余热 中图分类号：TQ424.27 氧化铝焙烧装置可分为回转窑和 流态化焙烧炉两种类型设备。目前氧化 铝厂氧化铝焙烧多使用流态化技术焙烧 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 炉，当今世界上流态化焙烧炉主要有三 种：流态化闪速焙烧炉（FFC） 、气态悬 浮焙烧炉（GSC） 、循环流态化焙烧炉 （CFBC） ，这三种炉型在我国都有应用 1。 一、氧化铝循环焙烧的工艺流程 由前道过滤工序输送来的湿氢氧 化铝进入氢氧化铝储仓，储仓出口的螺 旋喂料机将湿料加入一级文丘里干燥器， 在此与来自预热系统的热烟气进行热交 换；经热气流烘干后的干氢氧化铝进入 第一级机械收尘器，再经电收尘器收下 较细颗粒的氢氧化铝，收下的全部氢氧 化铝经螺旋输送机、空气斜槽输送机、 空气提升机送至螺旋分离器；分离后的 干氢氧化铝进入二级文丘里预热器，脱 去部分结晶水、经二级旋风分离，分离 器分离后的氢氧化铝进入焙烧炉，完成 由再循环分离器、返料槽组成的循环焙 烧系统进行循环焙烧；焙烧后经分离的 氧化铝进入一级冷却器与空气进行间接 换热，再进入二级冷却器与冷却水进行 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 间接换热，冷却后的氧化铝经出料阀、 皮带输送机进入料仓。 二、氧化铝焙烧炉的烟气余热资 源 余热资源是指在目前条件下有可 能回收和重复利用而尚未回收利用的那 部分能量.它不仅决定于能量本身的品位， 还决定于生产发展情况和科学技术水平， 也就是说，利用这些能量在技术上应是 可行的，在经济上也必须是合理的。例 如欲回收 100以下的低温余热，就要 有解决相应技术难题的能力；要从高温 高腐蚀性介质中回收余热，首先必须有 耐热耐蚀性很强的材料等。因此，余热 资源的数量是随着生产和科学技术的发 展水平而不断变化的。 铝土矿是含铝矿物和赤铁矿、针 铁矿、高岭石、锐铁矿、金红石、钛铁 矿等矿物的混合矿，是现代的炼铝原料。 我国的铝土矿资源丰富，分布甚广，但 大多为中、低品位的一水硬铝石型铝土 矿，其特点是高铝、高硅和低铁。此种 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 铝土矿中的氧化铝在碱溶液中的溶解度 小，需要较高的温度和压力，才能加快 其溶解，因此生产氧化铝的能耗和碱耗 较高。生产氧化铝的原理是首先把氧化 铝从矿石中溶解出来，同杂质分离，然 后把溶液中的氧化铝沉淀出来，达到提 取的目的2。 物料在循环中的平均停留时问为 3060min。旋风分离器排出热烟气 （1000以上）送第二级文丘里预热器。 由于气流速度大、物料循环量大和固相 浓度低，有利于传质和传热，所以煅烧 炉的单位截面产能高，产品氧化铝质量 稳定。从循环焙烧炉排出的氧化铝与从 冷却器来的热空气在旋风器载流换热， 把空气温度提高到 850，送入煅烧炉 （作为二次气） 。氧化铝流人沸腾冷却 器，先经二级沸腾冷却使氧化铝温度降 到 280左右，蛇形管中的空气被问接 加热到约 0（燃烧用一次空气） ，再经 三级沸腾冷却把氧化铝温度进一步降至 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 80，同时对蛇形管中的软水进行预热 （供洗氢氧化铝用） 。 三、氧化铝焙烧炉烟气余热的利 用 煤粉制备系统由五套煤粉磨制系 统组成，其单台设备产能高、自动化控 制水平高、工艺流程简单、安全环保。 煤粉磨制粉过程使用的高温气体是由燃 烧炉提供的，煤磨系统不能实现煤粉自 循环供应，其燃烧炉需消耗由 1 号4 号煤粉磨系统已制成的产品煤粉，为此 需间歇式开一台小磨提供 5 号燃烧炉所 用煤粉，这样既限制了 5 号煤粉磨产能 优势的发挥，又造成小磨开停频繁，增 大了生产组织的难度。冶金炉（窑）是 工业耗能大户，其热效率较低，节能潜 力很大。氧化铝熟料窑现采用冷却机对 合格熟料降温，由于受引风机、风量机、 冷却机长度等多方面的限制，熟料入溶 出磨时的温度高，造成热量浪费。熟料 烧结过程中，窑头大量的废气直接排入 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 大气，既危害了环境空气质量又造成大 量热量的浪费。熟料窑余热形式为干燥 的高温（不小于 450）气体，取出利 用可降低烧结合格后的熟料温度，延长 裙式机等设备的使用寿命3。同时，加 入适量表面活性剂后，由于管内沸腾传 热系数增加，可采用较小的有效温差来 完成蒸发任务。另一优点是它可使沸腾 的加热面保持清洁，不生成结垢层。这 可能是由于覆盖了一薄层表面活性剂的 加热面，具有了抗再黏附的作用，可阻 止污垢黏附在壁面上。在氧化铝生产过 程中，碱浓度高、温度高、物料流速快， 一般的有机防垢剂容易被分解，不能起 到防垢作用；其次，蒸发中析出物的质 量大，防垢剂加入量不好确定；最后， 在蒸发过程中析出的物相多、物相析出 机理复杂。氧化铝蒸发过程中的结垢物 质有：钠硅渣、氢氧化铝、碳酸钠、碳 钠矾等。其中，钠硅渣的组成、结构随 工艺条件的变化而变化，氢氧化铝则主 要以浮游物的形式进入结垢层，碳钠矾 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 是在蒸发母液浓度达到一定程度时反应 析出，碳酸钠是从过饱和溶液中以物理 方式析出。 可直接利用氧化铝熟料窑头热烟 气来作为煤粉制备的热源。煤粉磨引进 氧化铝熟料窑余热作为煤粉制备的热源 经过试验并投产后，充分利用了熟料窑 废气的余热，有效降低了烧成煤耗、电 耗和检修费，年节能降耗价值 300 余万 元，而且使煤粉的制备过程趋于安全、 合理。该技术在公司另两套煤粉制备系 统实施后亦创造了可观的经济效益，可 广泛应用于以煤粉作为燃料的熟料窑烧 结生产4。 结论 由于循环焙烧炉内气流速度快， 固体物料与燃烧气体在炉中进行强