邯鋼雙膛石灰窯廢氣余熱利用

蔣鵬　郝存濤

摘 要：近年來，冶金石灰窯中的雙膛豎窯因其占地面積小、能耗低、品質(zhì)高等特點而應(yīng)用越來越廣泛。廢氣的回收與利用方面的研究也越來越多。邯鋼麥爾茲雙膛豎窯在的除塵改造過程中，將低溫廢氣余熱進行再利用，取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞：石灰;雙膛豎窯;廢氣利用;余熱

1 概要

隨著國家、居民對環(huán)境保護的越來越重視，傳統(tǒng)的石灰窯行業(yè)因污染嚴(yán)重、能耗高等不利條件逐漸被淘汰。同時雙膛豎窯因其占地面積?。ㄒ子诶蠀^(qū)改造）、能耗低、支持燃料廣、環(huán)保達標(biāo)，產(chǎn)品品質(zhì)高等特點，在中國的使用越來越多。而針對雙膛豎窯的研究越來越多，廢氣的再利用就是現(xiàn)在的研究方向之一。

廢氣的再利用研究主要集中在二氧化碳回收和余熱利用上，其中雙膛豎窯因其能耗低，廢氣溫度較低，低溫廢氣的利用方向研究主要集中在發(fā)電和取暖方面。

邯鋼2017年底進行了除塵器大修，和唐鋼合作將廢氣余熱進行了再利用，進行冬季取暖和職工澡堂改造，運行半年來，取得了良好效果。

邯鋼雙膛豎窯始建于2005年，2座為牛腿型，設(shè)計產(chǎn)量日產(chǎn)500噸，2座為懸掛缸型，設(shè)計產(chǎn)量為日產(chǎn)600噸。投產(chǎn)以來，質(zhì)量穩(wěn)定，能耗較低，其中牛腿型窯能耗在790kcal/kg灰，懸掛缸型窯能耗在850kcal/kg灰。2017年底進行了除塵器大修，和唐鋼合作將廢氣余熱進行了再利用，進行取暖和職工澡堂改造，運行半年來，取得了良好效果。

2 邯鋼雙膛石灰窯情況

雙膛豎窯有通道相連的兩個窯膛組成，主要的特點就是并流和蓄熱，其工作原理見下圖，兩個窯膛輪流煅燒和預(yù)熱石料，在兩個窯膛的中下端有連接通道使兩膛彼此連通，每12分鐘進行一次換向，即更換兩個窯膛彼此的工作狀態(tài)。并流是指燃燒膛內(nèi)煅燒火焰氣流和石料在煅燒帶內(nèi)相一個方向運動，他保證了石料的均勻煅燒;蓄熱是指煅燒后的廢氣通過連接通道沿著另一膛的預(yù)熱帶想法窯頂排出的同時對廢石料進行預(yù)熱。

邯鋼雙膛豎窯始建于2005年，2座為牛腿型，設(shè)計產(chǎn)量日產(chǎn)500噸，2座為懸掛缸型，設(shè)計產(chǎn)量為日產(chǎn)600噸。投產(chǎn)以來，質(zhì)量穩(wěn)定，能耗較低，其中牛腿型窯能耗在800kcal/kg灰，懸掛缸型窯能耗在850kcal/kg灰。

3 廢氣余熱利用方案

3.1 改造前狀況

原有冬季供暖和澡堂水加熱使用的是鍋爐房蒸汽，受燃料停供影響，17年8月底，鍋爐房不在運行。期間，為了保證澡堂的正常運行，投資30萬購買了電熱水器，運行費用較高。

3.2 改造方案

采用現(xiàn)有4座雙膛豎窯窯尾廢氣，通過增加泵實現(xiàn)換熱器的廢氣-水換熱，然后供應(yīng)暖氣和澡堂用水。

3.3 廢氣流量以及指標(biāo)

廢氣量因窯型以及產(chǎn)量影響，正常生產(chǎn)情況下，邯鋼牛腿型窯以及懸掛缸型窯實際生產(chǎn)中的廢氣量以及部分成分見下表：

3.4 換熱器的型號選定以及安裝位置的確定

余熱利用最關(guān)鍵的是換熱器的選型以及安裝位置的選定，為了保證在單窯停產(chǎn)情況下不影響換熱效果，同時減少管道過長引起的熱損失，決定每座窯安裝1臺換熱器，進水和出水選擇并聯(lián)方式。根據(jù)表1，選定了換熱器的基本參數(shù)，見表2：

確定換熱器的型號后，開始選定換熱器的安裝位置。根據(jù)換熱效率、換熱器運行壽命、易于施工等方面進行綜合研究后，將換熱器安裝在除塵器的后端，換熱器的進風(fēng)口和出風(fēng)口分別安裝三通閥，便于換熱器的檢修和停止運行。

安裝位置的主要考慮因素：

（1）如果安裝在除塵器的進風(fēng)口位置，因換熱造成換熱后的廢氣溫度遠低于100℃（實際運行中在70℃左右），此時廢氣中大量的水蒸氣（見表1），將會以冷凝水的方式進入布袋除塵器中，吸附在布袋表面，造成糊袋情況，嚴(yán)重影響布袋壽命和除塵器的除塵效率;

（2）未經(jīng)過布袋的廢氣中含有的粉塵（見表1）進入換熱器中，長期運行，將會影響換熱器的壽命和換熱效率;

（3）施工方便。

3.5 運行情況

施工完成后，職工的冬季供暖、四季澡堂供水問題得到解決，運行以來，設(shè)備正常，水溫保持穩(wěn)定。

4 結(jié)論

邯鋼雙膛豎窯低溫廢氣余熱利用，通過換熱器進行廢氣-水換熱，供應(yīng)冬季取暖和澡堂用熱水，半年來，運行穩(wěn)定，取得了良好的使用效果和經(jīng)濟效益。