2023年隧道窑余热锅炉技术

第隧道窑余热锅炉技术

随着煤矸石烧结砖厂的快速建设,大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热,进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观,推进企业节能减排,发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。

煤矸石制砖隧道窑余热锅炉系统

随着煤矸石烧结砖厂的快速建设，大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热，进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观，推进企业节能减

排，发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。

由于国内对隧道窑余热利用技术的研究起步较晚，目前国内煤矸石制砖企业的余热利用，主要是将隧道窑产品冷却产生的热风，通过引风机送到砖坯干燥窑，对砖坯进行干燥，以减少干燥窑一次能源消耗量，使建材企业获得一定的经济效益。由于砖坯的干燥主要是蒸发原料中的水分，利用隧道窑100℃～200℃的余热足够干燥砖坯所需热量，所以，在干燥之前还要通入冷风将干燥风温降到140℃左右；若直接利用隧道窑冷却带余热（产品冷却温度200℃～800℃）用于干燥，则会导致干燥窑热量过剩，不仅影响制砖

质量，同时能源损失量大，切大大地降低余热的利用价值。

2隧道窑余热利用锅炉系统建造内容

在保证煤矸石制砖窑炉烧结砖工艺的前提下，充分开发利用多余的窑炉烟气热量，是煤矸石砖厂余热锅炉开发与应用研究项目的重点。其核心内容就是应用当前先进的低温余热锅炉技术，通过项目前期对现场相关参数的测试，将烧结窑炉排放的烟气余热，进行有效收集通过低温余热锅炉转化为中低压蒸汽，在保证隧道窑正常焙烧制砖的前提下，最大限度的收集转化利用窑炉余热，将蒸汽送往企业生产、生活场所，用于驱动设备做功（发电）及矿区职工洗浴、家属区和办公楼的集中供暖，使煤矸石热量得到充分的

利用。具体建设内容有：

2.1制砖隧道窑预热带及冷却带烟道的改造施工

主要有隧道窑预热带和冷却带主烟道和分烟道的改造施工、阀门的制作加工、烟道内部的防腐施工

以及仪表的安装等工作。

2.2余热锅炉的研制和安装

通过项目前期对现场相关数据的调研测试，以及周围用热情况综合考虑，本着余热最大利用的原则，

结合制砖工艺，对余热锅炉进行设计、制造及现场安装施工。

2.3水处理设备的安装

通过项目前期对锅炉供水水质的化验分析，合理设计余热锅炉系统的水处理系统，使供水水质达到

国家相关标准要求。

2.4余热锅炉受热面防腐处理

通过项目前期对制砖原料的分析和隧道窑烟气成分的测试分析，对其SO2对锅炉系统的腐蚀情况进

行标准评估，并选择相应的防腐材料用于锅炉受热面，延长锅炉使用寿命。

2.5给水自动控制和检测系统设备安装

通过自动化设备及仪表的安装，提高给水系统自动化水平，避免锅炉缺水干锅事故的发生，通过监测系统自动化水平的提高可对相关参数进行实时监测分析，降低运行人员劳动强度（见图1）。

3隧道窑余热利用锅炉系统技术要点

随着煤矸石烧结砖厂的快速建设,大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热,进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观,推进企业节能减排,发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。

研究并调整窑炉制砖运行工艺，在不影响窑炉制砖工艺的情况下最大限度的将窑炉余热集中收集，通过余热锅炉转化成中低压蒸汽，直接应用于生产、生活用汽等。其中研究并调整窑炉制砖运行的主要工

艺如下：

3.1烟气回收系统

煤矸石多孔砖生产过程中，砖坯的烧成是烧结工艺中最为关键的一道工序，如果进入窑炉的冷却风量过大，烟气带走的热量较多，则会造成烧成后的制品出现严重的欠烧、过火和裂纹等质量问题，直接影响产品的合格率；而如果进入窑炉的冷却风量过小，烟气带走的热量也相应减少，造成煤矸石制砖过程中余热利用不充分，热量被白白排放，而且烧成后的制品表面温度过高，冷却时间长，卸砖困难，影响生产

产量。

3.2砖坯干燥系统

砖坯干燥室煤矸石制砖烧成工序的前期准备阶段，其热源来自焙烧窑预热带或冷却带余热所形成的热烟气，一般会比较合适的温度是105℃～120℃，如果风温过高则会容易引起砖坯表面细微裂纹，当砖坯

进入焙烧窑烧成时，裂纹将会继续扩大，从而造成制品裂纹。

我们通过对上述生产工艺的研究及调整，并对烟气相关参数进行在线检测，从而研究出了在不影响制砖工艺的情况下，达到余热利用最大化的生产模式，并将余热锅炉排出的烟气继续用于砖坯的干燥及物

料的预热，形成能源的梯度利用，这也是该项目突出亮点。

4高效余热锅炉

4.1科学设计锅炉结构形式

在锅炉结构形式上，根据煤矸石制砖隧道窑焙烧窑烟气的性质、烟气入口位置、布置形式及清灰方式，确定选用多回程式自然循环型低温余热锅炉。鉴于煤矸石制砖隧道焙烧窑炉烟气含有大量的SO2，但烟尘含量不高，烟气量和烟气温度波动较大，因此辐射冷却室宜采用II型——用扁钢焊接而成的翘片管结

构（见图2），这样可防止炉内SO2的渗出或外面空气漏入，从而防止了低温硫腐蚀。

4.2合理确定锅炉的主要运行参数

针对煤矸石含硫特点，该项目设计余热锅炉蒸汽温度在250℃以上，余热锅炉炉膛内温度高于烟气露

点温度，锅炉钢制炉管烟硫腐蚀非常轻微，锅炉大修周期长，大修费用低。

4.3采取适宜的锅炉清灰、除尘方式

煤矸石砖厂焙烧窑烟气中烟尘含量虽然不高，但也必须考虑锅炉积灰问题。因此，我们在高温区灰斗的四周应用水冷对流壁遮盖，使烟气与水冷对流壁管直接接触，并使烟尘在灰斗中得到进一步冷却，形成不粘结性积灰，另外，我们还采用较为先进的燃气电子振动式吹灰方式，经过现场应用清灰效果明显。

4.4锅炉防腐

根据现场检测烟气的含硫情况，在余热锅炉相应部件采用耐腐蚀合金钢制造，或喷涂耐高