工業爐窯高溫煙氣余熱回收節能技術
來源：武漢益宇環保科技有限公司 閱讀：2372 更新時間：2011-05-10 11:50爐窯余熱回收潛力很大，排煙逸氣余熱排至環境中散失的熱能占輸入熱能的40%以上。若采用多種熱交換技術，那么這些在生產過程中不可避免所產生的余熱便可大量回收，從而產生巨大的經濟效益和顯著的環境保護效果。
以85t銅反射爐為例，現有銅反射爐多用油、氣燃料燃燒，爐溫高達1500℃,排煙溫度高達1200℃，排煙熱量占總發熱量的50％以上,具有的節能潛力大。在冶煉還原期炭元素在高度缺氧環境下形成大量炭黑，嚴重污染了環境。只有將膜包炭黑在高溫供氧條件下二次燃燒，才能消除黑煙污染。
為貫徹科學發展觀和建設資源節約型、環境友好型社會的要求，“十一五”期間確保單位GDP能耗應比2005年降低20％和主要污染物排放量降低10％作為約束性硬指標對各部門進行考核。以往高溫煙氣多為直排大氣，近年為減少煙氣污染排放改采取無余熱回收功能的冷卻器降溫后，采用造價高、運行費高、降塵效率低的高溫袋式除塵器除塵。根據節能減排的精神，結合反射爐高溫煙氣余熱節能減排和增產潛力大的特點，我公司繼多年的工程實踐，綜合多種節能降溫技術設計了銅反射爐高溫煙氣節能減排新方案。
高溫（1180℃）煙氣由傳熱效率約高9倍的水沸騰的汽化冷卻器代替風管冷卻器，節省了占地和造價，也比余熱鍋爐節省一半造價。高溫煙氣代煤經汽化冷卻器，年產蒸汽9600t，省煤2200t，相應減少93t煙塵排污。蒸汽用于供熱、取暖，也可推動背壓氣輪機拖動發電機，年發電量為72萬kw·h。汽化冷卻器具有換熱效率高數倍、體小、構件耗材少數倍的優點。
中溫（760℃）煙氣經噴流和管式預熱器預熱鼓風助燃空氣由20℃升高為400℃，相對爐溫1500℃而可省燃料1/4，爐溫也升高300℃以上。 但熔煉料僅耗熱能1/3，其余熱能為燃燒系統所耗。所以實測爐溫僅升高100℃，縮短冶煉時間10％，節省燃料10％，增產銅10％。也可改一天一爐為二天三爐，增產更多的銅。噴流預熱器具有對流和輻射雙層傳熱效高的特點，占地小、器件耗材少。懸掛式鋼管結構具有能防止鋼管熱脹變彎等特點。
由于管式空氣預熱器的傳熱效率僅為10～20％，因而設計了噴流空氣預熱器。為減少受熱面積和造價，采用了二段加熱空氣：低溫段用管式空氣預熱器，中高溫段用噴流空氣預熱器。在噴流空氣預熱器之前還布置氣化冷卻器（余熱鍋爐發電），把煙氣冷卻下來。風水冷卻器使煙氣冷卻到100℃以下，進入常溫袋式除塵器。熱風助燃，可大大提高燃燒效率，消除黑煙。常溫袋式除塵器跟高溫袋式除塵器相比具有除塵效率最高（99.5％），確保煙氣達標排放，布袋使用壽命高3倍，價格低2/3倍的特點，每年可節省換袋費88％。在還原階段以熱風進行二次燃燒，效果更為顯著。在二次燃燒室加熱銅料，可進一步縮短冶煉時間，節省燃料，減少黑煙。
為全面提高冶煉爐燃燒效率，除余熱回收還應提高燃燒系統的隔熱、密封和減少爐門開啟時間。改變鼓風機和引風機的風量、壓力與燃燒的最佳匹配。使爐內達到略為負壓（10～20Pa），比正壓熱損耗約減少70％，還能減少煙氣無組織外排。鼓風量控制在燃燒空氣過剩系數最小（1.05～1.1）為佳，實現煙氣中殘氧量最小為佳。實踐表明，煙氣殘氧量每降低0.1％，爐子熱效率可提高4％。達到節省加熱能耗和減少通風動力能耗。
