岩棉生产废气余热利用技术研究

岩棉生产废气余热利用技术研究

粘接剂、无机纤维复合布岩棉是一种天然、环保、防火、加热和建筑材料。它是以玄武岩、矿渣、白云石等为主要原料,外加一定数量的燃料及辅助原料,经高温熔融喷吹高速离心成纤,同时喷入一定量粘接剂、防尘油、憎水剂,再经捕集带收集、摆锤铺棉、固化、切割形成不同规格和用途的产品板、毡、管壳、粒状棉等外形的无机纤维,是国内外公认的理想绝热节能隔音材料。岩棉生产时是将原料和燃料一起投入在熔制炉中燃烧熔融,原料和燃料从投入熔制炉开始至成流股先后发生了一系列的氧化和还原反应,燃料燃烧过程中会产生大量的CO、CO2和SO2等废气并放出热量,热量供原料的熔融,而废气会外溢和带走部分热量,加大燃料的消耗和环境的破坏,因此必须进行回收利用。1熔制炉余热利用岩棉生产工艺如图1所示。岩棉生产原料和燃料在熔制炉中熔制,将熔制过程中产生的富含CO等可燃气体的废气进行燃烧,并放出热量,利用此热量加热清洁空气,清洁空气经过热交换后送入熔制炉,为原料的熔制提供热风,使原料充分燃烧,减少燃料的消耗,同时减少有毒有害气体的排放。据统计,可回收烟气能量中的50%～60%。对熔制炉废气先进行焚烧,将废气中CO去除。经过焚烧的高温废气,再经过余热利用,可将熔制炉助燃风加热至450～650℃,大大提高了燃烧热点温度,有利于取得更高温度的熔体,节约了能源。废气经过换热后温度降低到100～150℃,再经过废气环保处理系统,将废气中硫氧化物和氮氧化物去除。1.1污染燃烧系统废气焚烧系统主要设备有焚烧炉。原料和燃料熔制过程中产生的CO和空气经过预热后按比例一起送入焚烧炉中燃烧,热量供换热器中热交换使用。1.2水的补充和排放废气环保处理采用湿式碱法吸收处理,吸收介质为Ca(OH)2溶液。其工艺过程为:废气依次通过喷淋塔旋流板塔,烟气有害物与碱液反应,最后由排气风机经烟囱排至大气;吸收液经混凝反应、沉淀、脱泥后循环使用,水的补充和排放主要为废气降温而备,无害污泥经压滤后运至制砖。废气中的烟尘、SO2、NOx经治理后,污染物排放浓度可以满足《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)中二级标准和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)新污染源大气污染物排放标准要求。1.3扫码、废气的排放余热利用系统主要设备为换热器和风机。换热器通常为列管式。焚烧炉燃烧的热风依次进入各级换热器,对列管中清洁空气或废气进行换热。经过换热器1时对清洁空气加热,清洁空气加热后进入熔制炉给熔制炉助燃。经过换热器2时对熔制炉出来的废气进行预热。经过换热器3时对清洁空气进行预热。预热的废气和清洁空气一起送入焚烧炉中燃烧。经过换热器4时可将焚烧炉燃烧后热风的剩余热量换做他用,如用来采暖或加热热水等。2系统执行方法2.1降低烧烧炉捣制当熔制炉中烟气出口温度低于160℃时,烟气中部分气体很容易结露,不利于烟气除尘,同时烟气进入焚烧炉后废气不能正常燃烧而降低焚烧炉炉膛温度,不利于废气焚烧,此时烟气必须从烟囱1直接应急排出。当熔制炉中烟气出口温度高于250℃时,很容易烧坏除尘袋等设备,不利于除尘,此时烟气必须从烟囱1直接应急排出。当焚烧炉炉膛温度过低时,烟气进入焚烧炉后废气不能正常燃烧而降低焚烧炉炉膛温度,不利于废气焚烧,此时废气经熔制炉由风机1向烟囱1送风,使得熔制炉出口呈微负压状态,烟气由烟囱1排出。2.2对于废气的燃料消耗当熔制炉中烟气出口温度介于160～250℃,焚烧炉炉膛温度高于600℃时,熔制炉烟气中的CO进入焚烧炉后并补充适量的空气即可以正常燃烧。焚烧炉的燃料消耗自动调到最低甚至停止供应。烟气经熔制炉由风机3引风,使得熔制炉出口呈微负压状态,烟气先后进入调温器调温后进入除尘器,由风机3送入废气焚烧和余热利用系统,经环保系统处理后由烟囱2排出。3系统的操作、程序和调整3.1风机1出口切断阀k废气系统运行模式切到“模式1”。烟囱1盖板通过k1自动打开,风机1自动启动,风机1出口切断阀k2自动打开。注意观察熔制炉烟气出口的压力P1,根据出口压力P1调整风机1的进口阀开度大小或调整风机1的频率,使得熔制炉烟气出口压力P1为微负压。3.2烟气调温及废气排放废气系统运行模式切到“模式2”。烟囱1盖板、风机1、风机1出口切断阀k2自动关闭,同时除尘器后切断阀k4自动打开。烟气通过风机3进入烟气调温系统。注意观察熔制炉烟气出口的压力P1,根据出口压力P1调整除尘器后风机3的频率,使得熔制炉烟气出口压力P1为微负压。烟气经调温后进入焚烧炉焚烧。焚烧后的烟气经风机6进入环保系统处理。注意观察焚烧炉出口压力P2,根据出口压力P2调整风机6的频率。废气经环保系统处理达到排放标准后由烟囱2排出。根据焚烧炉炉膛温度T2的升降也可适当调整放空阀k9开度,保证烟气在焚烧炉中充分燃烧。3.3垃圾焚烧烟气的燃烧在熔制炉点火的同时启动焚烧炉,使得焚烧炉预热,同时将焚烧炉中的热量经换热器换热,换热后的热风供熔制炉助燃,提高熔制炉的点火速度。待焚烧炉预热到一定温度时候,按照运行模式,将熔制炉的烟气送入焚烧炉焚烧。烟气燃烧的时候,外部能源就会自动停止供应焚烧炉。焚烧炉中外部能源或烟气燃烧产生的热量通过风机6引风首先进入换热器1给清洁空气换热,换热后的清洁空气供应熔制炉内助燃。焚烧炉的热风经过换热器2给熔制炉烟气预热调温,使得烟气进入焚烧炉后能够充分燃烧。焚烧炉的热风经过换