工業(yè)爐窯高溫?zé)煔庥酂峄厥展?jié)能技術(shù)
來源：武漢益宇環(huán)保科技有限公司 閱讀：2335 更新時間：2011-05-10 11:50爐窯余熱回收潛力很大，排煙逸氣余熱排至環(huán)境中散失的熱能占輸入熱能的40%以上。若采用多種熱交換技術(shù)，那么這些在生產(chǎn)過程中不可避免所產(chǎn)生的余熱便可大量回收，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和顯著的環(huán)境保護效果。
以85t銅反射爐為例，現(xiàn)有銅反射爐多用油、氣燃料燃燒，爐溫高達(dá)1500℃,排煙溫度高達(dá)1200℃，排煙熱量占總發(fā)熱量的50％以上,具有的節(jié)能潛力大。在冶煉還原期炭元素在高度缺氧環(huán)境下形成大量炭黑，嚴(yán)重污染了環(huán)境。只有將膜包炭黑在高溫供氧條件下二次燃燒，才能消除黑煙污染。
為貫徹科學(xué)發(fā)展觀和建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，“十一五”期間確保單位GDP能耗應(yīng)比2005年降低20％和主要污染物排放量降低10％作為約束性硬指標(biāo)對各部門進行考核。以往高溫?zé)煔舛酁橹迸糯髿，近年為減少煙氣污染排放改采取無余熱回收功能的冷卻器降溫后，采用造價高、運行費高、降塵效率低的高溫袋式除塵器除塵。根據(jù)節(jié)能減排的精神，結(jié)合反射爐高溫?zé)煔庥酂峁?jié)能減排和增產(chǎn)潛力大的特點，我公司繼多年的工程實踐，綜合多種節(jié)能降溫技術(shù)設(shè)計了銅反射爐高溫?zé)煔夤?jié)能減排新方案。
高溫（1180℃）煙氣由傳熱效率約高9倍的水沸騰的汽化冷卻器代替風(fēng)管冷卻器，節(jié)省了占地和造價，也比余熱鍋爐節(jié)省一半造價。高溫?zé)煔獯航?jīng)汽化冷卻器，年產(chǎn)蒸汽9600t，省煤2200t，相應(yīng)減少93t煙塵排污。蒸汽用于供熱、取暖，也可推動背壓氣輪機拖動發(fā)電機，年發(fā)電量為72萬kw·h。汽化冷卻器具有換熱效率高數(shù)倍、體小、構(gòu)件耗材少數(shù)倍的優(yōu)點。
中溫（760℃）煙氣經(jīng)噴流和管式預(yù)熱器預(yù)熱鼓風(fēng)助燃空氣由20℃升高為400℃，相對爐溫1500℃而可省燃料1/4，爐溫也升高300℃以上。 但熔煉料僅耗熱能1/3，其余熱能為燃燒系統(tǒng)所耗。所以實測爐溫僅升高100℃，縮短冶煉時間10％，節(jié)省燃料10％，增產(chǎn)銅10％。也可改一天一爐為二天三爐，增產(chǎn)更多的銅。噴流預(yù)熱器具有對流和輻射雙層傳熱效高的特點，占地小、器件耗材少。懸掛式鋼管結(jié)構(gòu)具有能防止鋼管熱脹變彎等特點。
由于管式空氣預(yù)熱器的傳熱效率僅為10～20％，因而設(shè)計了噴流空氣預(yù)熱器。為減少受熱面積和造價，采用了二段加熱空氣：低溫段用管式空氣預(yù)熱器，中高溫段用噴流空氣預(yù)熱器。在噴流空氣預(yù)熱器之前還布置氣化冷卻器（余熱鍋爐發(fā)電），把煙氣冷卻下來。風(fēng)水冷卻器使煙氣冷卻到100℃以下，進入常溫袋式除塵器。熱風(fēng)助燃，可大大提高燃燒效率，消除黑煙。常溫袋式除塵器跟高溫袋式除塵器相比具有除塵效率最高（99.5％），確保煙氣達(dá)標(biāo)排放，布袋使用壽命高3倍，價格低2/3倍的特點，每年可節(jié)省換袋費88％。在還原階段以熱風(fēng)進行二次燃燒，效果更為顯著。在二次燃燒室加熱銅料，可進一步縮短冶煉時間，節(jié)省燃料，減少黑煙。
為全面提高冶煉爐燃燒效率，除余熱回收還應(yīng)提高燃燒系統(tǒng)的隔熱、密封和減少爐門開啟時間。改變鼓風(fēng)機和引風(fēng)機的風(fēng)量、壓力與燃燒的最佳匹配。使?fàn)t內(nèi)達(dá)到略為負(fù)壓（10～20Pa），比正壓熱損耗約減少70％，還能減少煙氣無組織外排。鼓風(fēng)量控制在燃燒空氣過剩系數(shù)最。1.05～1.1）為佳，實現(xiàn)煙氣中殘氧量最小為佳。實踐表明，煙氣殘氧量每降低0.1％，爐子熱效率可提高4％。達(dá)到節(jié)省加熱能耗和減少通風(fēng)動力能耗。
