CN102849766A - 焙烧氧化铝余热回收利用的方法 - Google Patents

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李志国
周凤禄
郑飞
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Abstract

本发明涉及一种焙烧氧化铝余热回收利用的方法。包括下述步骤：经焙烧炉多级旋风冷却系统一段冷却后的高温氧化铝在双室流态化冷却器内经空气流态化冷却，同时采用冷却介质冷却，冷却介质为来自氧化铝生产系统的不合格冷凝水时，在双室流态化冷却器中被加热，得到的热水去洗涤氢氧化铝、或洗涤细种子；而来自蒸发水冷器下水或赤泥堆场回水，其在双室流态化冷却器中被加热，得到的热水去洗涤赤泥；不合格冷凝水、蒸发水冷器下水和赤泥堆场回水不同时作为双室流态化冷却器的冷却介质。本发明提高了焙烧炉系统余热回收的效率，降低了整个系统的能源消耗量，减轻了焙烧系统的热污染；降低了建厂的一次投资，减少了系统的运行成本。

Description

焙烧氧化铝余热回收利用的方法
技术领域
 本发明涉及一种余热回收利用的方法，尤其涉及一种在氧化铝生产中焙烧氧化铝余热回收利用的方法。
背景技术
我国主流采用的焙烧系统有丹表史密斯公司的气态悬浮焙烧炉（G.S.C）、德国鲁奇公司的循环流化床焙烧炉（C.F.C）和美国铝业公司的流态化沸腾闪速炉（F.F.C），目前气态悬浮焙烧炉在我国氧化铝行业的应用最为广泛。
过滤工序来的湿氢氧化铝在焙烧炉内经过干燥、预热，进入焙烧炉PO4内焙烧，发生脱水及晶形转变反应，产出的氧化铝经一段四级旋风冷却器后温度约190～250℃左右进入二段双室流态化冷却器内，采用循环水冷却降温至不高于80℃得到合格产品。而助燃空气从一段旋风冷却器和二段双室流态化冷却器进入焙烧炉内，在旋风分离器PO1处排出焙烧系统，废气温度约140～190℃。目前，绝大多数生产厂家采用循环水作为二段冷却的冷却介质，需要消耗额外的电能将循环水换下的热量散到空气中，现有对于高温氧化铝和高温废气的处理方式均无法回收其所携带的能量，而且向空气中散热还形成了严重的热污染。
目前我国对于焙烧系统余热的回收研究，也主要集中在对一段旋风冷却器出口的高温氧化铝和系统排放的高温废气所携带能量的利用上，申请号“200810073719.2”的专利“一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法置”中通过增加气、水换热器对温度约140～190℃的废气所携带的热量加以回收，得到的热水用于洗涤氢氧化铝；申请号“200910114305.4”的专利“锅炉除盐水用于焙烧氧化铝降温的方法”中通过将锅炉除盐水送焙烧系统二段双室流态化冷却器代替循环水进行换热，回收出料氧化铝中的热量；申请号“200910114304.X”的专利“气态悬浮焙烧氧化铝余热加热平盘洗水的方法”中通过将蒸发二次汽冷凝水送焙烧系统二段双室流态化冷却器代替循环水进行换热，升温后的热水用于平盘过滤机洗涤氢氧化铝。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题而提供一种焙烧氧化铝余热回收利用的方法，目的是为了解决一段旋风冷却器出料氧化铝所携带热量无法回收利用，以及由此而带来的热污染问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
焙烧氧化铝余热回收利用的方法，包括下述步骤：完全取消原焙烧独立循环水系统，经焙烧炉多级旋风冷却系统一段冷却后的高温氧化铝（2）在双流态化冷却器（1）内经空气（4）流态化冷却，同时采用冷却介质冷却；冷却介质为来自氧化铝生产系统的不合格冷却水（6），在双室流态化冷却器（1）中被加热，得到的热水去洗涤氢氧化铝（9）、或洗涤细种子（10）；而来自蒸发水冷器下水（7）或赤泥堆场回水（8）在双室流态化冷却器（1）中被加热，得到的热水去洗涤赤泥（5）；不合格冷凝水（6）、蒸发水冷器下水（7）和赤泥堆场回水（8）不同时作为双室流态化冷却器（1）的冷却介质，高温氧化铝（2）在双室流态化冷却器（1）内经空气（4）和冷却介质冷却后得到低温氧化铝（3）。
所述的余热回收方法完全取消焙烧独立循环水冷却系统，利用原有双室流态化冷却器（1）进行换热操作。
所述的冷却介质是氧化铝生产系统中产生的不合格冷凝水（6）、蒸发工序水冷器下水（7）或赤泥堆场的回水（8）。
所述的加热后的热水，如从不合格冷凝水（6）加热所得，可用于平盘过滤时洗涤氢氧化铝（9），或者用于洗涤细种子（10）；如从蒸发工序水冷器下水（7）或赤泥堆场回水（8）加热所得，可用于洗涤赤泥（5）。
所述的不合格冷凝水（6）加热后的热水用于平盘过滤洗涤氢氧化铝（9）时的温度范围在80～100℃。
所述的不合格冷凝水（6）加热后的热水用于洗涤细种子（10）时的温度范围在80～100℃。
所述的蒸发水冷器下水（7）加热的热水用于洗涤赤泥（5）时的温度范围在70～100℃。
所述的赤泥堆场回水（8）加热的热水用于洗涤赤泥（5）时的温度范围在30～55℃。
本发明的优点和效果如下：提高了焙烧炉系统余热回收的效率，降低了整个系统的能源消耗量，减轻了焙烧系统的热污染；取消了焙烧独立循环水系统，降低了建厂的一次投资，减少了系统的运行成本。
以日产1850 吨氧化铝的单台焙烧炉计。
1、若为新建厂，取消焙烧独立循环水系统将减少一次建设投资近250万元。
2、取消了焙烧独立循环水冷却系统，每年可节约循环水系统耗能折标煤204 t。
3、通过改变换热方式，每年可从高温氧化铝出料回收热量105000GJ，折合标准煤3582t。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
图中：1、双室流态化冷却器；2、高温氧化铝；3、低温氧化铝；4、空气；5、去洗涤赤泥；6、不合格冷凝水；7、蒸发水冷器下水；8、赤泥堆场回水；9、去洗涤氢氧化铝；10、去洗涤细种子。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。
如图所示本发明焙烧氧化铝余热回收利用的方法，包括下述步骤：完全取消原焙烧独立循环水系统，经焙烧炉多级旋风冷却系统一段冷却后的高温氧化铝2在双室流态化冷却器1内经空气4流态化冷却，同时采用冷却介质冷却，冷却介质为来自氧化铝生产系统（如蒸发等存在自蒸发及间接换热装置的工序）的不合格冷凝水6时，其在双室流态化冷却器1中被加热，得到的热水去洗涤氢氧化铝9、或洗涤细种子10；而为来自蒸发水冷器下水7或赤泥堆场回水8时，其在双室流态化冷却器1中被加热，得到的热水去洗涤赤泥5；不合格冷凝水6、蒸发水冷器下水7和赤泥堆场回水8不同时作为双室流态化冷却器1的冷却介质，高温氧化铝2在双室流态化冷却器1内经空气4和冷却介质冷却后得到低温氧化铝3。
不合格冷凝水6加热后的热水用于平盘过滤洗涤氢氧化铝9时的温度范围在80～100℃。
不合格冷凝水6加热后的热水用于洗涤细种子10时的温度范围在80～100℃。
蒸发水冷器下水7加热的热水用于洗涤赤泥5时的温度范围在70～100℃。
赤泥堆场回水8加热的热水用于洗涤赤泥5时的温度范围在30～55℃。。

Claims (8)

1. 焙烧氧化铝余热回收利用的方法，其特征在于包括下述步骤：完全取消原焙烧独立循环水系统，经焙烧炉多级旋风冷却系统一段冷却后的高温氧化铝（2）在双流态化冷却器（1）内经空气（4）流态化冷却，同时采用冷却介质冷却；冷却介质为来自氧化铝生产系统的不合格冷却水（6），在双室流态化冷却器（1）中被加热，得到的热水去洗涤氢氧化铝（9）、或洗涤细种子（10）；而来自蒸发水冷器下水（7）或赤泥堆场回水（8）在双室流态化冷却器（1）中被加热，得到的热水去洗涤赤泥（5）；不合格冷凝水（6）、蒸发水冷器下水（7）和赤泥堆场回水（8）不同时作为双室流态化冷却器（1）的冷却介质，高温氧化铝（2）在双室流态化冷却器（1）内经空气（4）和冷却介质冷却后得到低温氧化铝（3）。
2.根据权利要求1所述的焙烧氧化铝余热回收的方法，其特征在于所述的余热回收方法完全取消焙烧独立循环水冷却系统，利用原有双室流态化冷却器（1）进行换热操作。
3.根据权利要求1所述的焙烧氧化铝余热回收的方法，其特征在于所述的冷却介质是氧化铝生产系统中产生的不合格冷凝水（6）、蒸发工序水冷器下水（7）或赤泥堆场的回水（8）。
4.根据权利要求1所述的焙烧氧化铝余热回收的方法，其特征在于所述的加热后的热水，如从不合格冷凝水（6）加热所得，可用于平盘过滤时洗涤氢氧化铝（9），或者用于洗涤细种子（10）；如从蒸发工序水冷器下水（7）或赤泥堆场回水（8）加热所得，可用于洗涤赤泥（5）。
5.根据权利要求1所述的焙烧氧化铝余热回收利用的方法，其特征在于所述的不合格冷凝水（6）加热后的热水用于平盘过滤洗涤氢氧化铝（9）时的温度范围在80～100℃。
6.根据权利要求1所述的焙烧氧化铝余热回收利用的方法，其特征在于所述的不合格冷凝水（6）加热后的热水用于洗涤细种子（10）时的温度范围在80～100℃。
7.根据权利要求1所述的一种焙烧炉氧化铝余热回收的方法，其特征在于所述的蒸发水冷器下水（7）加热的热水用于洗涤赤泥（5）时的温度范围在70～100℃。
8.根据权利要求1所述的一种焙烧炉氧化铝余热回收的方法，其特征在于所述的赤泥堆场回水（8）加热的热水用于洗涤赤泥（5）时的温度范围在30～55℃。
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