CN101324408A - 一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，是在焙烧炉静电收尘器与ID风机之间排烟管路上，安装一台烟气换热器对焙烧炉烟气进行余热回收，在烟气换热器的进出口端安装有旁通烟道，烟气余热回收系统的给水为氧化铝蒸发工序来的冷凝水，系统给水的加热采用两级加热形式，提高烟气换热器的进水温度。余热系统回收的热量可以满足一台平盘过滤机氢氧化铝洗水加热的需要。本发明可以根据焙烧炉产能情况，自由调整通过烟气换热器的烟气量，具有换热效率高、换热器系统阻力可调节的特点，同时烟气换热器与烟气接触的壳体的温度高，避免发生酸露点的腐蚀，提高了设备的使用寿命。余热系统的热水温度和流量都可以自由调节。
Description
技术领域
本发明属于热能利用领域，具体涉及一种氧化铝生产气态悬浮焙烧炉的低温烟气余热回收的方法。
背景技术
气态悬浮焙烧炉(GSC)，是一种以稀相为主，稀浓相结合的大型焙烧装置，相比其它类型炉窑，具有产能大、能耗低的特点，在国内外氧化铝行业得到广泛应用，用来给氢氧化铝脱水制取合格的氧化铝。气体悬浮焙烧炉主要采用煤气或天然气作燃料，烟气中含有腐蚀性气体SO2和SO3，排烟量大，每小时达100000Nm3/h以上，排烟温度达到170～200℃，烟气带走了大量的热量。
随着中国经济的持续高速发展，所受到能源紧缺的制约越来越严重，当前，国家正在大力提倡建立节约型社会，同时企业的发展要求进一步节约能源，降低成本。对于冶金行业来说，特别是火法冶金行业，烟气余热的利用是节约能源的一个重要举措。
氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热的利用属低温烟气余热回收，排烟温度不能降得太低，否则低温烟气将严重腐蚀金属壁面而导致换热器设备损坏；另外，整个气态悬浮焙烧炉气流输送和产能调节通过一台ID风机进行，ID风机功率裕量较小，要求烟气换热器的阻力ID风机功率裕量之内，这使得焙烧炉烟气余热回收量受到较大限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种氧化铝气态悬浮焙烧炉低温烟气余热回收方法，其具有烟气余热回收量大、对焙烧炉ID风机影响小的特点，同时可以避免烟气的低温腐蚀。
本发明所采取的技术方案是：
通过在焙烧炉排烟管路上安装烟气余热回收系统回收烟气中的余热，降低排烟温度；
烟气换热器安装在焙烧炉静电收尘器与ID风机之间的排烟道管路上，在烟气换热器的进出口端安装有旁通烟道，烟气余热回收系统的给水为氧化铝蒸发工序来的冷凝水，系统给水的加热采用两级加热形式。
旁通烟道上安装有烟道阀或百叶风门，其烟道截面积为0.1～1m2。
烟气换热器采用夹套式热管换热器，烟气与水流采用顺流布置，进水温度为80～100℃。
余热系统给水的加热采用两级加热形式，即余热系统给水首先通过一台给水预热器进行预热，将给水温度加热到80～100℃，预热后的给水再经过烟气换热器被烟气加热，烟气换热器的回水经过给水预热器对需要加热的水进行预热同时实现一定程度的降温，再进入混水器与一定量的系统给水混合，最终达到需要的温度。
焙烧炉烟气余热回收系统回收的热量用来加热平盘过滤机氢氧化铝洗水，使之达到工艺温度；烟气换热器采用具有抗低温腐蚀、换热效率高的夹套式热管换热器，同时增加一旁通烟道，旁通烟道上安装烟道阀或百叶风门，可以调节旁通烟道烟气量的大小，防止烟气换热器阻力过大对ID风机产生影响；烟气余热回收系统采用两级换热工艺，系统给水先通过一台给水预热器，提高烟气换热器的进水温度，防止烟气换热器因给水温度低、烟气中酸性气体结露对换热器产生腐蚀。
本发明的优点与积极效果：
本发明采用夹套式热管换热器、旁通烟道以及两级换热作为焙烧炉低温烟气余热回收工艺，不但具有换热量大，效率高，换热器阻力小且可调节的特点，最大程度降低了对焙烧炉ID风机的影响，可以根据焙烧炉产能情况，自由调整通过烟气换热器的烟气量，同时烟气换热器与烟气接触的壳体的温度高，避免发生酸露点的腐蚀，提高了设备的使用寿命。焙烧炉烟气余热系统回收的热量可以满足一台平盘过滤机氢氧化铝洗水加热的需要，同时余热系统的洗水温度和流量都可以自由调节。
附图说明
图1为氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收工艺流程示意图。
图中，1为焙烧炉静电收尘器，2为旁通烟道阀，3为ID风机，4为烟窗，5为蒸发冷凝水，6为冷凝水泵，7为气动调节阀，8为气动调节阀，9为给水预热器，10为烟气换热器，11为混水器，12为平盘过滤机洗水槽，13为旁通烟道。
具体实施方式
在焙烧炉的静电收尘器1和I D风机3之间的主烟道上安装一台烟气换热器10，烟气换热器10采用夹套式热管换热器，换热器内烟气与水流采用顺流布置，整个热管换热器管壁温度基本相同，从而保证热管省煤器最低管壁温度也能达到与排烟温度相近。同时在烟气换热器10进出口端烟道上增加一旁通烟道13，使部分烟气短路不经过烟气换热器10直接进入ID排风机3，旁通烟道截面积0.1～1m2，旁通烟道上安装烟道阀2，可以调节旁通烟道烟气量的大小。
来自生产工艺管路的蒸发冷凝水5经过冷凝水泵6输送，大部分给水通过气动调节阀7送入给水预热器9，与烟气换热器10来的高温水进行热交换后作为烟气换热器10的进水，这样提高了烟气换热器10的进水温度，防止烟气换热器10因进水温度低、烟气中酸性气体结露对烟气换热器10产生腐蚀；烟气换热器10的出水经过给水预热器9部分降温后进入混水器11，与通过气动调节阀8从进水旁路系统来的蒸发冷凝水5通过混水器11混合，达到平盘过滤机所要求的工艺洗水温度向洗水槽12输出。
工艺描述：
从生产工艺管路的65℃蒸发冷凝水5，经过冷凝水泵6输送，大部分给水通过气动调节阀7送入给水预热器9进行预热，预热后的热水达到88℃，88℃预热水进入烟气换热器10进行加热，升温至118℃排出。118℃热水再次经过给水预热器9对65℃水加热，最后从给水预热器出水口出来是95℃热水，95℃水再进入混水器11与通过气动调节阀8调节进来的65℃水混合，最终混合后的热水温度控制在92-94℃范围内向平盘过滤机洗水槽12输出，供平盘洗水用。
从焙烧炉静电收尘器1来的185℃烟气，大部分通过烟气换热器10经换热后，与直接通过烟道旁通阀2调节进来的185℃烟气汇合，由ID风机3引入烟窗4排空。
实施例1：
焙烧炉：ID风机转速78％、下料量83t/h。
余热回收系统：换热器烟气通过量100％、阻力12mbar、烟气入口温度193℃，出口温度153℃、给水温度68℃、回水温度92℃流量51m3/h。
实施例2：
焙烧炉：ID风机转速83％、下料量87t/h。
余热回收系统：换热器烟气通过量90％、阻力15mbar、烟气入口温度191℃，出口温度156℃、给水温度69℃、回水温度90℃流量50m3/h。
实施例3：
焙烧炉：ID风机转速98％、下料量103t/h。
余热回收系统：换热器烟气通过量55％、阻力15mbar、烟气入口温度196℃，出口温度177℃、给水温度65℃、回水温度93℃流量34m3/h。
Claims (4)
1、一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，其特征在于：通过在焙烧炉排烟管路上安装烟气余热回收系统回收烟气中的余热，降低排烟温度；
烟气换热器(10)安装在焙烧炉静电收尘器(1)与ID风机之间的排烟道管路上，在烟气换热器(10)的进出口端安装有旁通烟道(13)，烟气余热回收系统的给水为氧化铝蒸发工序来的冷凝水，系统给水的加热采用两级加热形式。
2、根据权利要求1所述的一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，其特征在于：旁通烟道(13)上安装有烟道阀(2)或百叶风门，其烟道截面积为0.1～1m2。
3、根据权利要求1所述的一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，其特征在于：烟气换热器(10)采用夹套式热管换热器，烟气与水流采用顺流布置，进水温度为80～100℃。
4、根据权利要求1所述的一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，其特征在于：余热系统给水的加热采用两级加热形式，即余热系统给水首先通过一台给水预热器(9)进行预热，将给水温度加热到80～100℃，预热后的给水再经过烟气换热器(10)被烟气加热，烟气换热器(10)的回水经过给水预热器(9)对需要加热的水进行预热同时实现一定程度的降温，再进入混水器(11)与一定量的系统给水混合，最终达到需要的温度。
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