CN101995168A

CN101995168A - 一种电石炉烟气余热的回收利用方法

Info

Publication number: CN101995168A
Application number: CN2010105385727A
Authority: CN
Inventors: 魏进卫
Original assignee: GANSU ZHONGWEI ZHUOYUE ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GANSU ZHONGWEI ZHUOYUE ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2011-03-30

Abstract

本发明公开了一种电石炉烟气余热的回收利用方法，包括以下步骤：⑴将电石炉排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器的烟气入口，进行热量交换处理；⑵经所述组合式空气水双预热器的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器、布袋除尘器与引风机后，通过烟囱排出；交换所得热量用于加热水和空气。本发明所述电石炉烟气余热的回收利用方法，可以克服现有技术中能耗大与环保性差，以实现节约能源与环保性好的优点。

Description

一种电石炉烟气余热的回收利用方法

技术领域

本发明涉及电石炉节能技术，具体地，涉及一种电石炉烟气余热的回收利用方法。

背景技术

据统计，甘肃新西部维尼纶集团公司一台功率为12500Kw.h的电石炉，年产电石近二万五千吨；这种电石炉生产1吨电石的耗电量为3836度左右，虽然基本可以达到国家要求生产规定；但是，经技术人员调研，目前该厂电石所需的焦碳含水量较高（最高时达到20.94%，季度平均为19.34%），且无任何前期水分处理设备或技术，可见，这种电石炉的烟气余热仍有较大的利用价值。

上述电石炉的生产工艺，如图1所示，电石炉1的烟气出口排出的450℃的烟气，依次经旋风收尘器2、布袋除尘器3与引风机4后，从烟囱5排出。可见，在此生产工艺中，电石炉的烟气余热并未得到利用，不能给企业带来能源再利用的经济效益；并且，烟气从烟囱5排出，易产生热污染，不利于环保。

经验证，电石在生产过程中，将烘干工艺后的蓝炭加入电石炉内，可有效降低电石炉电耗，经验值为：每吨电石水分下降1%且耗电量可降低35度左右，并可提高电石炉生产效率和产品质量。这种方法具有很好的用能经济和社会效益。

同时，如果能将电石炉直接排放的高温烟气经过有效利用，不仅可以给企业带来能源在利用上的经济效益，还可以减少排除烟气产生热污染，因此，非常有必要采用合理的措施，对烟气余热进行回收利用。

综上所述，在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

⑴能耗大：电石炉的烟气余热并未得到利用，不能给企业带来能源再利用的经济效益；

⑵环保性差：烟气从烟囱5排出，易产生热污染，不利于环保。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种电石炉烟气余热的回收利用方法，以实现节约能源与环保性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电石炉烟气余热的回收利用方法，包括以下步骤：⑴将电石炉排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器的烟气入口，进行热量交换处理；⑵经所述组合式空气水双预热器的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器、布袋除尘器与引风机后，通过烟囱排出；交换所得热量用于加热水和空气。

进一步地，在步骤⑵中，所述交换所得热量用于加热水和空气的步骤具体包括：①通过水泵，将水箱中的低温水直接送入所述组合式空气水双预热器，进行加热处理；②经所述组合式空气水双预热器的加热处理后，排出的高温水被送至用水点。

进一步地，在步骤⑵中，所述交换所得热量用于加热水和空气的步骤具体还包括：①采用鼓风机，将设定好流量的低温空气，通过空气管道送入组合式空气水双预热器，进行加热处理；②经所述组合式空气水双预热器的加热处理后，排出的高温空气被送至回转预烧炉的热风进口；通过逆向传导烘干回转预烧炉中的焦炭。

本发明各实施例的电石炉烟气余热的回收利用方法，由于包括：将电石炉排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器的烟气入口，进行热量交换处理；经组合式空气水双预热器的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器、布袋除尘器与引风机后，通过烟囱排出；交换所得热量用于加热水和空气；不仅可以回收利用电石炉排出的高温烟气中的余热，也可以使电石炉生产工艺中的尾部除尘设备在安全稳定的情况下长期运行；从而可以克服现有技术中能耗大与环保性差的缺陷，以实现节约能源与环保性好的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中电石炉生产工艺的流程示意图；

图2为根据本发明电石炉烟气余热的回收利用方法的流程示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-电石炉；2-旋风收尘器；3-布袋除尘器；4-引风机；5-烟囱；6-组合式空气水双预热器；7-回转预烧炉；8-水箱；9-水泵；10-鼓风机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，提供了一种电石炉烟气余热的回收利用方法。如图2所示，本实施例包括以下步骤：

⑴将电石炉1排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器6的烟气入口，进行热量交换处理；

⑵经上述组合式空气水双预热器6的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器2、布袋除尘器3与引风机4后，通过烟囱5排出；交换所得热量用于加热水和空气。

这里，将电石炉1在生产过程中排出的高温烟气直接接入组合式空气水双预热器6的烟气入口，该烟气入口处烟气的温度约为450℃、流量为32000Nm3；经过组合式空气水双预热器6进行热量交换后，排出烟气的温度约140℃。这样，可以有效地将烟气中带有的热量，通过组合式空气水双预热器6内部的热管，传递至放热区，并被放热区的水与空气所吸收，进行再度利用；不仅能够达到余热再利用的效果，还可以使电石炉1生产工艺中的尾部除尘设备在安全稳定的情况下长期运行。

具体地，在上述实施例中，电石炉烟气余热利用的具体计算数据可参见表一、表二及表三。

表一：电石炉烟气余热利用计算参数总表

在上述实施例中，电石炉焦炭水分下降1%耗电值下降计算数据如下：

1吨电石耗用焦碳约0.7吨，1%含水量为700kg×1%=7kg，1kg水份从常温到蒸发，其所吸热量约为2633kJ；则2633×7=18432kJ；

烘干焦碳使得焦碳从常温升至约85℃，其吸热为（焦碳比热0.808kJ/kg/kg/℃）：700×0.808×(85-10)=42420 kJ；

以上两项合计为：

20104kJ+42420kJ=61152kJ=62524kJ÷4.18=14629kcal/h，

1kcal=0.00163kw/h，则14958kcal/h×0.00163 kw/h=23.85kw/h。

考虑到电石炉功率因数及热能利用效率，实际直接节电数为23.85kw/h÷0.85（电石炉工作效率）=28.05kw/h。

另外，根据冶金行业余热利用项目实施经验计算，焦碳烘干后与石灰石在电石炉内反映时间缩短，直接影响电石产量相对提高，每吨电石减少综合电耗下降10度左右，故得出焦碳含水下降1%，每吨电石电耗下降38.05kw.h。

试验时，在采集数据与设计时方案时采用保守数据值，电石炉焦炭含水量每降低1%，电石炉电耗随之下降35Kw.h/T，以此数据计算为：35Kwh/T×8%（电石炉水分下降率）=280Kwh/T。因此年产量25000吨电石电耗下降为：25000T×280Kwh/T=7000000Kwh。

表二：电石炉烟气余热利用计算范围与取值表

表三：余热回收总热量（kcal/h）计算数据表

进一步地，在步骤⑵中，上述交换所得热量用于加热水和空气的步骤包括加热水的部分和加热空气的部分。

其中，加热水的部分具体包括：①通过水泵9（可以设置备用水泵），将水箱8中的低温水直接送入组合式空气水双预热器6，进行加热处理；②经组合式空气水双预热器6的加热处理后，排出的高温水被送至用水点。

这里，可以将水泵9出口处的水，直接送到组合式空气水双预热器6的前上端；在水通过水箱8时，热管将热量有效地传递给通过的水，冷水吸热后被加热；加热后的水，可以通过配置的水泵直接送往用水点（如锅炉房给水系统或职工洗澡浴池使用）。（具体计算数据可参见表四）

表四：加热水量（t/h）计算数据表

加热空气的部分具体包括：①采用鼓风机10（可以设置备用鼓风机），将设定好流量的低温空气，通过空气管道送入组合式空气水双预热器6，进行加热处理；②经组合式空气水双预热器6的加热处理后，排出的高温空气被送至回转预烧炉7的热风进口；通过逆向传导烘干回转预烧炉7中的焦炭。

这里，采用鼓风机10，将设定好流量的空气，通过空气管道接入组合式空气水双预热器6的后上端，热管将热量有效地传递给通过的空气，被加热后的热空气出口处的温度达220℃，且可以直接接入回转预烧炉7的热风进口；通过逆向传导，将含有水分的焦炭烘干到设定的含水比例，回转预烧炉7的空气出口处的温度约140℃。（具体计算数据可参见表五与表六）

表五：加热烘干焦炭所需热量（kcal/h）计算数据表

表六：电石炉烘干参数表

在上述实施例中，焦碳经烘干后产生的直接经济效益为节省吨电石耗电量，间接经济效益是提高产品生产效率和产品质量。（具体节能效益分析数据可参见表七）

表七：经济效益分析数据

综上所述，本发明各实施例的电石炉烟气余热的回收利用方法，由于包括：将电石炉排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器的烟气入口，进行热量交换处理；经组合式空气水双预热器的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器、布袋除尘器与引风机后，通过烟囱排出；交换所得热量用于加热水和空气；不仅可以回收利用电石炉排出的高温烟气中的余热，也可以使电石炉生产工艺中的尾部除尘设备在安全稳定的情况下长期运行；从而可以克服现有技术中能耗大与环保性差的缺陷，以实现节约能源与环保性好的优点。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电石炉烟气余热的回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

⑴将电石炉排出的高温烟气，直接送入组合式空气水双预热器的烟气入口，进行热量交换处理；

⑵经所述组合式空气水双预热器的热量交换处理后，排出的低温烟气依次经旋风收尘器、布袋除尘器与引风机后，通过烟囱排出；交换所得热量用于加热水和空气。

2.根据权利要求1所述的电石炉烟气余热的回收利用方法，其特征在于，在步骤⑵中，所述交换所得热量用于加热水和空气的步骤具体包括：

①通过水泵，将水箱中的低温水直接送入所述组合式空气水双预热器，进行加热处理；

②经所述组合式空气水双预热器的加热处理后，排出的高温水被送至用水点。

3.根据权利要求1或2所述的电石炉烟气余热的回收利用方法，其特征在于，在步骤⑵中，所述交换所得热量用于加热水和空气的步骤具体还包括：

①采用鼓风机，将设定好流量的低温空气，通过空气管道送入组合式空气水双预热器，进行加热处理；

②经所述组合式空气水双预热器的加热处理后，排出的高温空气被送至回转预烧炉的热风进口；通过逆向传导烘干回转预烧炉中的焦炭。