淺談冶金礦熱爐的環保節能辦法
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汽化冷卻的優點在于冷卻水的消耗量大大減少。通常每加熱1公斤飽和溫度的軟化水使之變為蒸汽約需吸熱510千卡,而一般冷卻水,當進出水溫差在10℃時,每公升水僅能吸收熱10千卡,因而使用汽化冷卻時,每公斤水從冷卻構件上帶走的熱量不是10千卡,而是510千卡以上,從而使耗水量大減少。由于汽化冷卻使用軟化水,因此完全消除了水垢沉積現象,從而提高了冷卻構成件的冷卻效果,更延長了設備的使用壽命。
2冶金礦熱爐余熱利用的思考與建議
對于熔融狀態的鐵渣、鐵水等,建議通過將熱能首先移至水介質,再通過熱水一冷水的方式實現熱能的轉換。比如采取將鍋爐的給水溫度預提高,再通過冷熱水循環分級逐步提高,最終取走熱量的方式。目前大部分的冶金公司采用沖渣水直接將渣和熱量移走,進入熱水中的這部分熱量如何轉移利用需要思考和探索實踐。鐵水的熱量也不少,但鐵水最終是由熔融狀的物料成為固體物料,換熱具有一定的難度,建議通過空氣一固體的方式將此熱量移至空氣中較容易實現,至于熱空氣的用處,則需要考慮礦熱爐料或入爐作用。礦熱爐余熱利用如采取供暖供蒸汽熱源的方式運行,其經濟性要較用于發電效益要好。主要是由于目前上網電價較低,即使按目前平均It蒸汽約發電150kwh(扣除發電裝置自用電外),噸汽發電量的價值大約為60~70元。而目前市場上It低壓蒸汽的價值約為150元左右。若周邊兩三公里內有需要用蒸汽熱源的用戶,則出售蒸汽則經濟效益會更好。同時供熱投資也可以節省汽輪發電機、循環冷卻系統及送變電設備等投資。
在生產中盡可能關閉爐門,除了必要的觀察料面和電極外,其余時間爐門要緊關,僅是一些縫隙進人的空氣就足夠爐內料面的物料燃燒之用。至于如何改造礦熱爐內觀察人孔和工作爐門、改造爐身的密封性需要進一步的探索實踐。該余熱利用主要針對半封閉的矮煙罩礦熱爐適用,半封閉礦熱爐內產生的煙氣大部分成分為漏人空氣中的N2、空氣中用不完的O2以及部分燃燒產物如CO2、H2O等,含CO極少,也沒有含SO2等腐蝕性氣體,理論上鍋爐排煙溫度可以設計到很低,但需要考慮到煙氣的露點問題,當降溫到露點溫度時,會造成后序的布袋除塵器由于結露而粘結布袋。按照余熱鍋爐的設計原則,一般排煙氣溫度大于500℃時,裝設余熱鍋爐產生蒸汽效果顯著的,節能效果較明顯。可以按具體情況設置飽和蒸汽鍋爐或熱水鍋爐,蒸汽壓力通常為低壓。
該循環水一般是從常溫提高至45℃以上的熱水,所帶走的熱量不容忽視。在不會造成礦熱爐各冷卻部位過熱損壞的前提下,取走高溫熱水,補充低溫凝結水和軟化水,對于提高鍋爐的產汽量,提高余熱利用率會有所幫助。半封閉礦熱爐的爐罩通常是以水冷鋼梁作骨架,并襯以耐火澆注料。整個爐罩的支承鋼梁、內外環梁、斜梁,直梁、電極環梁等,均分別通水冷卻。包括電極上的銅瓦、電極夾緊環、集電環、導電銅管、保護環等都采用水冷卻。同時還包括爐罩出口排煙管部分管段也裝設了水冷夾套,以達到冷卻煙氣的目的。所有的冷卻水最終是帶走各個部件傳人的熱量,進人冷卻水中。該部分的冷卻水量并不少,水溫也不低。冶金生產企業通常做法是設置專門的冷卻塔對此部分的冷卻水進行降溫。
3結語
建議國內有條件的冶金行業,盡可能多地在節能降耗技術方面進行思考和探索,借鑒國內冶金生產節能先進技術,提高我國的冶金生產效益。所以應用新技術在冶金設備的高溫部位進行一些設備技術改造,對提高設備的使用壽命和節約水資源,更主要的是使白白浪費掉的熱源轉化為新的再生能源,達到節能環保的目標作用,從而為企業長足發展和企業的持續健康發展夯實基礎。
作者：吳以東 單位：云南建水錳礦有限責任公司