煤矸石制砖隧道窑 余热锅炉 系统.doc

煤矸石制砖隧道窑 余热锅炉 系统1前言随着煤矸石烧结砖厂的快速建设，大量的烧结窑炉排放的烟气余热如何利用的问题也逐渐得到了重视。综合利用煤矸石烧结砖厂窑炉烟气余热，进行低温余热利用是贯彻落实科学发展观，推进企业节能减排，发展循环经济的迫切需求和可持续发展的必由之路。由于国内对隧道窑余热利用技术的研究起步较晚，目前国内煤矸石制砖企业的余热利用，主要是将隧道窑产品冷却产生的热风，通过引风机送到砖坯干燥窑，对砖坯进行干燥，以减少干燥窑一次能源消耗量，使建材企业获得一定的经济效益。由于砖坯的干燥主要是蒸发原料中的水分，利用隧道窑100200的余热足够干燥砖坯所需热量，所以，在干燥之前还要通入冷风将干燥风温降到140左右;若直接利用隧道窑冷却带余热(产品冷却温度200800)用于干燥，则会导致干燥窑热量过剩，不仅影响制砖质量，同时能源损失量大，切大大地降低余热的利用价值。2隧道窑余热利用锅炉系统建造内容在保证煤矸石制砖窑炉烧结砖工艺的前提下，充分开发利用多余的窑炉烟气热量，是煤矸石砖厂余热锅炉开发与应用研究项目的重点。其核心内容就是应用当前先进的低温余热锅炉技术，通过项目前期对现场相关参数的测试，将烧结窑炉排放的烟气余热，进行有效收集通过低温余热锅炉转化为中低压蒸汽，在保证隧道窑正常焙烧制砖的前提下，最大限度的收集转化利用窑炉余热，将蒸汽送往企业生产、生活场所，用于驱动设备做功(发电)及矿区职工洗浴、家属区和办公楼的集中供暖，使煤矸石热量得到充分的利用。具体建设内容有:2.1制砖隧道窑预热带及冷却带烟道的改造施工主要有隧道窑预热带和冷却带主烟道和分烟道的改造施工、阀门的制作加工、烟道内部的防腐施工以及仪表的安装等工作。2.2余热锅炉的研制和安装通过项目前期对现场相关数据的调研测试，以及周围用热情况综合考虑，本着余热最大利用的原则，结合制砖工艺，对余热锅炉进行设计、制造及现场安装施工。2.3水处理设备的安装通过项目前期对锅炉供水水质的化验分析，合理设计余热锅炉系统的水处理系统，使供水水质达到国家相关标准要求。2.4余热锅炉受热面防腐处理通过项目前期对制砖原料的分析和隧道窑烟气成分的测试分析，对其SO2对锅炉系统的腐蚀情况进行标准评估，并选择相应的防腐材料用于锅炉受热面，延长锅炉使用寿命。2.5给水自动控制和检测系统设备安装通过自动化设备及仪表的安装，提高给水系统自动化水平，避免锅炉缺水干锅事故的发生，通过监测系统自动化水平的提高可对相关参数进行实时监测分析，降低运行人员劳动强度(见图1)。3隧道窑余热利用锅炉系统技术要点研究并调整窑炉制砖运行工艺，在不影响窑炉制砖工艺的情况下最大限度的将窑炉余热集中收集，通过余热锅炉转化成中低压蒸汽，直接应用于生产、生活用汽等。其中研究并调整窑炉制砖运行的主要工艺如下:3.1烟气回收系统煤矸石多孔砖生产过程中，砖坯的烧成是烧结工艺中最为关键的一道工序，如果进入窑炉的冷却风量过大，烟气带走的热量较多，则会造成烧成后的制品出现严重的欠烧、过火和裂纹等质量问题，直接影响产品的合格率;而如果进入窑炉的冷却风量过小，烟气带走的热量也相应减少，造成煤矸石制砖过程中余热利用不充分，热量被白白排放，而且烧成后的制品表面温度过高，冷却时间长，卸砖困难，影响生产产量。3.2砖坯干燥系统砖坯干燥室煤矸石制砖烧成工序的前期准备阶段，其热源来自焙烧窑预热带或冷却带余热所形成的热烟气，一般会比较合适的温度是105120，如果风温过高则会容易引起砖坯表面细微裂纹，当砖坯进入焙烧窑烧成时，裂纹将会继续扩大，从而造成制品裂纹。我们通过对上述生产工艺的研究及调整，并对烟气相关参数进行在线检测，从而研究出了在不影响制砖工艺的情况下，达到余热利用最大化的生产模式，并将余热锅炉排出的烟气继续用于砖坯的干燥及物料的预热，形成能源的梯度利用，这也是该项目突出亮点。4高效余热锅炉4.1科学设计锅炉结构形式在锅炉结构形式上，根据煤矸石制砖隧道窑焙烧窑烟气的性质、烟气入口位置、布置形式及清灰方式，确定选用多回程式自然循环型低温余热锅炉。鉴于煤矸石制砖隧道焙烧窑炉烟气含有大量的SO2，但烟尘含量不高，烟气量和烟气温度波动较大，因此辐射冷却室宜采用II型-用扁钢焊接而成的翘片管结构(见图2)，这样可防止炉内SO2的渗出或外面空气漏入，从而防止了低温硫腐蚀。4.2合理确定锅炉的主要运行参数针对煤矸石含硫特点，该项目设计余热锅炉蒸汽温度在250以上，余热锅炉炉膛内温度高于烟气露点温度，锅炉钢制炉管烟硫腐蚀非常轻微，锅炉大修周期长，大修费用低。4.3采取适宜的锅炉清灰、除尘方式煤矸石砖厂焙烧窑烟气中烟尘含量虽然不高，但也必须考虑锅炉积灰问题。因此，我们在高温区灰斗的四周应用水冷对流壁遮盖，使烟气与水冷对流壁管直接接触，并使烟尘在灰斗中得到进一步冷却，形成不粘结性积灰，另外，我们还采用较为先进的燃气电子振动式吹灰方式，经过现场应用清灰效果明显。4.4锅炉防腐根据现场检测烟气的含硫情况，在余热锅炉相应部件采用耐腐蚀合金钢制造，或喷涂耐高温防腐材料，大大降低余热锅炉的检修率，延长锅炉使用寿命。4.5锅炉的自动化控制采用较为先进的仪表设备，提高余热锅炉的自动化水平，锅炉控制柜设计有自动上水和高低水位报警功能，提醒司炉工向锅炉上水，有效控制锅炉缺水干锅事故的发生。5余热利用系统技术创新点由于是利用煤矸石制砖隧道窑余热生产蒸汽，所以，该余热锅炉技术项目与其他蒸汽生产工艺相比具有以下创新亮点:5.1余热锅炉设计合理，热效率高该余热锅炉用于煤矸石制砖隧道窑烟气管道上，与传统锅炉相比，无机械不完全燃烧损失和化学不完全燃烧损失，锅炉设计合理，场内组装，保温性能良好，锅炉热效率较高，运行后经地方质量监督部门检测，该余热锅炉热效率达到了58%。待添加的隐藏文字内容35.2系统设计合理，烟气余热回收率高该余热锅炉系统是为煤矸石制砖隧道窑专门设计，符合煤矸石制砖的工艺要求，在锅炉设计和使用方面，由于充分利用制砖工艺中的烟气热量，与传统燃煤锅炉相比，无燃烧系统，仅有辐射换热装置，减少了磨损，延长了锅炉使用寿命。余热锅炉所排放的烟气能够满足砖坯干燥的最低需求，达到了余热最大利用的目的，经测算，在余热锅炉系统应用前后，烟气余热回收率提高了60%。5.3体现了"梯级利用、高质高用"的余热利用该项目较好的将制砖工艺与余热锅炉技术巧妙融合，在不影响制砖工艺的前提下，遵循生产过程中产生余热、余压、余能利用"梯级利用，高质高用"的原则，优先吧高热量余热余能用于做功、供暖，低热量余热用于制砖物料的预热、干燥窑砖坯的烘干。5.4项目建设周期短、投资少，投资回收期短，经济效益明显由于该余热锅炉系统有效地利用了煤矸石制砖所产生的余热，省去了锅炉的燃烧系统，不仅不产生粉尘污染和化学污染，而且由于不需要消耗一次能源，带来了直接的经济效益。由于制砖工艺中热源稳定，并充分利用制砖设备原来的引风系统，不需要配备鼓风机和引风机，节约项目建设安装及运行费用，减少余热锅炉系统维护工作量。据测算，仅电费一项每年就可节约30余万元。若以某砖厂一台3t余热锅炉替代一台3t燃煤锅炉计算，每年减少向大气排放锅炉烟尘3.75t、SO21.42t、炉渣固体废弃物590t，年可节约燃煤近3000t，价值150万元。5.5符合国家"节能减排，保护环境"的产业政策由于该项目是利用煤矸石制砖隧道窑余热生产蒸汽，投资少，见效快，为企业增加了就业岗位，缓解了社会、企业的就业压力，符合国家产业经济发展政策，经济效益和社会效益显著。而且该余热锅炉利用项目的开发，为制砖企业创造了稳定、廉价的生产、生活蒸汽供应，为延长企业产业链，促进企业生态循环经济的发展奠定了良好的基础。山东巨野宏基窑炉有限公司地址:山东省巨野县经济技术开发区联系人:张海恩电话:13869727795手机:18605300710在线QQ:986204515E-mail:sdhaien宏基打造中国窑炉第一品牌-宏基窑炉，步步为赢!4719850