明晟環保氨法脫硫：窯爐余熱利用技術

提高窯爐熱效率不僅要從減少窯爐熱損失入手，還要合理利用窯爐生產過程中產生的余熱。石灰窯爐生產過程中產生的余熱主要為出窯廢氣余熱、窯爐爐體散熱以及出窯石灰所帶物理熱，這些余熱的總和甚至占到窯爐熱耗的40%～50%以上。因此，合理利用余熱對于節能降耗，提高窯爐熱效率至關重要。

1出窯廢氣余熱利用技術

石灰窯出窯廢氣溫度高，煙氣量大，直接排放會造成大量能源浪費。在實際生產中為了保護下游除塵器和除塵風機，往往需要大量摻入冷風降溫，進一步增大風機負荷，浪費了大量電能。因此充分利用出窯廢氣余熱是節能降耗的重要途徑，目前出窯廢氣余熱利用主要有以下幾種途徑：

(1)利用出窯廢氣預熱助燃空氣、燃料和生料。通過高效換熱器的作用將石灰窯排出的高溫煙氣通過熱交換預熱助燃空氣和燃料，不僅能夠降低排煙溫度，還可以增大入窯氣體的物理顯熱，提高燃燒溫度，減少燃料消耗，起到了節能降耗的功效。此方法已經在回轉窯和各類豎窯中得到了較為廣泛的應用。此外，通過制訂合理的加出料制度，可以zui大程度的利用出窯廢氣的物理顯熱預熱生料。例如，針對雙膛豎窯的運行特點，合理設定每個煅燒周期的加料次數，可以保證所加物料能夠將該煅燒周期內的廢氣顯熱均勻吸收，而不會出現廢氣溫度超高的現象。

(2)利用出窯廢氣干燥物料。以煤粉為燃料的石灰窯一般都配有專門的煤粉制備系統，煤粉制備系統需要大量熱量來烘干煤粉。石灰窯的出窯廢氣一方面煙氣量大，溫度較高，熱量足以滿足煤粉制備的需求，另一方面氧含量較低，可以保證煤粉制備系統的安全性。因此利用石灰窯尾氣作為煤粉烘干介質獲得了廣泛應用。另外，在部分廠礦，將出窯廢氣用于高爐水渣烘干制粉、用于蘭炭烘干等方面，均取得了節能環保的綜合效益。

(3)利用出窯廢氣經高效煙氣-水換熱器供廠區采暖、洗浴。某工程采用熱管式煙氣--軟水換熱器回收石灰回轉窯尾氣余熱。即在回轉窯預熱器和除塵器之間的尾氣管線上設置熱管式煙氣--軟水換熱器，以軟水作為熱介質，與回轉窯尾氣通過熱管式煙氣--軟水換熱進行一次換熱，換熱后的熱軟水大部分直接用于廠區采暖，小部分用于軟水--洗浴水二次換熱，軟水由換熱站供給，循環使用。尾氣冷卻后送入除塵器凈化，然后由排煙機排入大氣。此方案的優點是對煙氣溫度要求低，換熱效率高，回收的熱量大，系統配置簡單，運行穩定可靠。

 (4)利用出窯廢氣經余熱鍋爐生產蒸汽。某企業在石灰回轉窯預熱器出口和除塵器之間增設一臺熱管余熱鍋爐，余熱鍋爐產生0.6MPa的飽和蒸汽供廠區使用。另一企業，通過將回轉窯高溫煙氣在臥式余熱鍋爐中進行換熱，通過熱管將實現煙氣與水之間的熱量交換，將水加熱成1.2MPa，>200℃的過熱蒸汽，并入蒸汽系統主管網。余熱利用系統安裝后，原有煙氣管道作為備用保留，在原有煙道和余熱利用系統之間可以根據需要進行切換，確保整個系統的正常運行。

 (5)利用出窯廢氣發展余熱發電技術。研究人員借鑒水泥窯余熱發電的成功經驗，正在探索適合石灰窯的余熱發電技術。水泥窯廢氣溫度較高，采用雙壓蒸汽系統可獲得較高的熱效率，但石灰窯廢氣溫度較低，屬于純低溫余熱，因此石灰窯余熱發電仍然需要大量的理論論證和試驗研究工作。對于廢氣大于10萬Nm3/h的大、中型石灰回轉窯進行廢氣余熱發電研制，已經進入示范工程階段。利用廢氣余熱產生低參數蒸汽，以汽輪機拖動窯尾排煙機，也已確定技術方案。目前活性石灰窯低溫余熱發電的難點在于缺乏有效的余熱發電成套工藝技術。

2石灰窯窯體散熱的回收利用

石灰窯窯體散熱主要以輻射熱的形式直接散失到大氣中，不僅浪費能源，也對周圍環境造成影響。但是由于石灰窯體散熱面分布范圍較大，窯體周圍附屬設備較多，給窯體輻射熱的回收利用造成了一定困難。目前，利用窯體輻射熱置換成熱水用于取暖、洗浴，技術方案的經濟性和合理性仍然處在研究和論證階段。

3出窯石灰余熱的利用

出窯石灰所帶物理熱由石灰窯的石灰冷卻系統決定，其冷卻效果好，則出窯石灰溫度低，更多的熱量被冷卻空氣再次帶人窯內，參與燃燒。因此，石灰窯爐冷卻帶或冷卻裝置的結構型式對出窯石灰余熱利用起著很大的作用。通過對回轉窯的豎式冷卻器系統進行優化改進，改善冷卻風的配風系統，可以顯著提升冷卻器的冷卻效果，降低出料溫度。在豎窯系統中，以雙膛豎窯為例，其石灰冷卻裝置采用中心及周邊環形冷卻，且中心冷卻風帽采用塔形結構，保證通風均勻、順暢，使得冷卻空氣能與更好的吸收石灰的物理顯熱。

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