铁合金矿热电炉余热回收应用.doc

天津华能能源设备有限公司 热管余热回收装置 在冶金矿热炉烟气净化系统中的应用 背景 铁合金是炼钢和机械铸造的主要原料，铁合金生产主要采用矿热电炉冶炼生产。铁合金生产过程中会产生大量的烟尘，每台每小时排出烟气为40000～300000Nm3/h，随着冶炼铁合金品种的不同排烟温度300-600℃，烟气中含尘量大（8～20g/m3），冲刷能力强，烟尘粒度细小，成分复杂，具有较强的亲水性。直接排放造成严重的环境污染和大量能源浪费。 目前，铁合金矿热电炉烟气环保治理及余热回收设计难点在于烟气降温余热利用设备，它必须适用于高含尘烟气工艺，必保设备不泄露（烟尘具有较强的亲水性），一旦设备泄露烟尘很快将设备堵死，很难清除。 天津华能集团能源设备有限公司根据铁合金冶炼工艺，对铁合金烟气环保治理及余热回收进行研究，解决了铁合金矿热炉冶炼工艺中烟气余热利用，能源浪费问题，开发了热管余热锅炉回收烟气余热。 冶金矿热电炉除尘系统常见流程???????????? 目前，国内铁合金电炉除尘系统均采用袋式除尘器，除尘系统多种多样，现介绍正压袋式除尘器系统的工艺流程： ??????? ?↑放散阀1#电炉 ―→空气冷却器―→引风机—→布袋除尘器——→排放??????????????????????????????????? ?↑混风? 铁合金电炉一般均设置矮烟罩，烟罩上接放散烟囱并安装放散阀，当除尘系统运行时，放散烟囱的放散阀关闭，电炉的高温烟气经电炉的烟罩捕集进入烟囱引入烟气管道，高温烟气由管道进入空冷器与大气进行换热后冷却至250℃左右，然后进入旋风除尘器，烟气中的火花和颗粒较大的粉尘被分离出去，避免了火花进入袋式除尘器烧坏滤袋，同时也将烟气中的大颗粒的碳粒、氧化铁、氧化钙等杂质分离出去。经冷却和去杂质后的烟气由引风机压入正压布袋除尘器进行进一步过滤，排放的烟气含尘浓度小于50Mg/Nm3低于国家排放标准。 混风阀设在引风机前，当进入除尘器的烟气温度高于250℃时混风阀自动打开，使冷空气混入以降低烟气温度，达到保护滤袋的目的。 能源浪费是当前烟气???化除尘系统中的主要缺点 目前，国内铁合金电炉的烟气净化系统中，降低烟气的温度主要是通过空气冷却器实现的，分为自然冷却和机力冷却两种，一般场地较大的地方利用自然空气冷却器，空气的自然对流传热，冷却管采用U形管，并联布置，传热系数较小，效果不好；场地较小的地方采用机力空气冷却器，风机的作用使空气强制对流传热，冷却管采用成排组合的管束，高温烟气在管内流动，冷却空气由外面的多台轴流风机强制在管外流动，带走烟气热量降低烟气温度，但轴流风机耗电较多。应用以上两种空气冷却器虽然能够满足除尘系统的要求，但是能源浪费非常严重，烟气中大量的热能白白流失。 ??一些节能意识较强的企业，也采用了各种余热回收的方法，但效果都不理想，例如吉林铁合金厂的401号炉的烟气净化系统采用国外技术制作的水管余热锅炉，回收烟气中的热量，产生蒸汽供生产和生活使用，经过一段时间的使用，效果不好，设备换热效率较低，露点腐蚀严重，容易积灰和灰堵，使用寿命较短，同时导致整个除尘系统无法满负荷运行。 四、热管余热回收器的开发和应用 2004年我公司根据市场调研，组织技术人员进行攻关，根据现行的除尘工艺流程特点，发挥宇航高科技产品――热管的优越特点，通过研究排烟中灰尘的特性，分析现有降温器的积灰的原因，结合热管技术设计出不易积灰的热管式余热回收器代替传统除尘系统中的多管降温器，将烟气温度降低到200℃以下，充分回收烟气中的余热产生饱和蒸汽，用于企业生产和生活，同时给出较好除灰方案，在回收余热的同时，保证烟气排出温度满足布袋除尘器的许用工作温度。并且长周期稳定运行。能够承受瞬间最高温度600℃，连续使用寿命达八年以上。 2004年5月在吉林铁合金401号烟气净化系统中应用，稳定运行，热效率高，经济效益非常明显。主要技术参数：烟气流量90000Nm3/h,进口烟气温度400℃，出口温度180℃，软水进口温度15℃，蒸汽出口温度149℃，压力0.6Mpa,蒸汽流量8t/h。热管余热回收器型号RFG-700，外形尺寸φ3032×18700，换热面积700m2,热管采用镍基钎焊热管。 2005年7月又对501号炉烟气净化系统进行了试运行。主要技术参数：烟气流量120000Nm3/h,进口烟气温度450℃，出口温度190℃，软水进口温度15℃，蒸汽出口温度149℃，压力0.6Mpa,蒸汽流量12/h。热管余热回收器型号RFG-1200，外形尺寸φ3432×25000，换热面积1200m2, 热管采用镍基钎焊热管。