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镍铁冶炼过程中回转窑的余热回收利用研究

发布时间:2015-05-11 14:16:17

随着钢铁行业的发展,烟气余热的排放量越来越大,余热回收将提髙自身能源效率,降低单位能耗,减少能源浪费和利用废气排放,充分发挥烟气余热再利用技术符合我国循环经济发展政策。本文就镍铁冶炼过程中的回转窑余热利用进行研究。

项目镍铁冶炼系统简介

某项目一期设计规模为年产1.2万t金属镍(年产含镍16.5%的精炼镍合金72727t),设有4.2*38m回转干燥窑2台、4*4.8X110m预还原回转窑2台、36000kVA矿热电炉2台、精炼炉1台。收尘部分包括干燥收尘、回转窑收尘、电炉收尘、精炼收尘,采用余热回收的炉窑为回转窑及电炉。

回转窑及电炉烟气余热回收利用

回转窑烟气余热回收过程

回转窑及电炉余热回收流程如图1。

回转窑经收尘后的烟气温度为280℃可以直接加以利用。回转窑烟气先由旋风收尘器预收尘,再用收尘风机通过DN1800的烟气宵道一对一的送往干燥窑,为了保证烟气在输送时热摄不会大贵损失,烟气管道及收尘设备全部进行保温处理,保温层厚度为100mm,使回转窑的烟气余热能得到有效的利用,降低干燥窑工作时燃料消耗。。

电炉烟气的烟气余热回收过程

电炉由于烟气溢度过高,出炉烟气约为1000℃左右,热笄换热器及烟气管道很难适应此溫度。因此先将出炉的高温烟气兑人冷风,使之降到700℃再进人换热器进行预热回收。

电炉烟气进人换热器箱体,加热换热器热管中的空气。冷空气由1台185kW的风机送人换热器,升温到400℃后再经过DN800的讶道分别送往回转窑作为二次风及立式磨所需的热空气使用。同回转窑烟气余热利用一样,为了保证热风得到有效利用,管道也笫®保温,其保温以厚度为100mm。每千克标煤的发热值为29306kJ/kg,单台电炉每小时节约标煤为957kg。

余热回收经济效益

根据干燥窑热平衡计算,单台干嫌窑不利用回转窑余热时煤粉消耗燉为2.73t/h,当利用回转窑余热时煤粉消耗5为1.6t/h。回转窑有效工作时间7200h/a,每日3班,年作业率82.2%。每年节约标煤为:(2.73-1.60)X7200=8136tce/a。

电炉为连续生产,有效工作时间7200h/a,每日3班,年作业率82.2%。则年节约折合标准煤:7200x957=6890tce/a。

按标煤加权平均到厂综合价格901元/tee计算,单台回转窑每年回收热量产生的经济效益为733万元;单台电炉每年回收热14产生的经济效益为621万元。此项目一期余热回收共产生的经济效益为:(733+621)x2=2708万元。考虑换热器的运营成本,不考虑设备投资,则每年产生的经济效益净值为2708-117.2x2=2473.6万元。

总体来说,设置烟气余热利用系统,可提高全厂热效率,降低燃料消耗及大气污染物排放,同时可带来良好的经济效益,符合“十二五”规划发展要求。

但是余热回收在实际生产中是有一定限制的,电炉的烟气量及烟气滋度会产生波动,换热器所需兑人的冷风S也要随之调节,否则当烟气溢度低于烟气露点时会对换热器及后续收尘设备造成腐蚀。反之当电炉烟气温度过高时不提高兑人换热器的冷风量时,过热电炉烟气会使后续的收尘设备因温度过高而损坏,影响正常生产,这一点在实际工作中应引起注意。当用热风干燥煤粉时,应控制进人立式磨的热风含O2低于12%。

随着钢铁行业的发展,烟气余热的排放量越来越大,余热回收将提髙自身能源效率,降低单位能耗,减少能源浪费和利用废气排放,充分发挥烟气余热再利用技术符合我国循环经济发展政策。本文就镍铁冶炼过程中的回转窑余热利用进行研究。

项目镍铁冶炼系统简介

某项目一期设计规模为年产1.2万t金属镍(年产含镍16.5%的精炼镍合金72727t),设有4.2*38m回转干燥窑2台、4*4.8X110m预还原回转窑2台、36000kVA矿热电炉2台、精炼炉1台。收尘部分包括干燥收尘、回转窑收尘、电炉收尘、精炼收尘,采用余热回收的炉窑为回转窑及电炉。

回转窑及电炉烟气余热回收利用

回转窑烟气余热回收过程

回转窑及电炉余热回收流程如图1。

回转窑经收尘后的烟气温度为280℃可以直接加以利用。回转窑烟气先由旋风收尘器预收尘,再用收尘风机通过DN1800的烟气宵道一对一的送往干燥窑,为了保证烟气在输送时热摄不会大贵损失,烟气管道及收尘设备全部进行保温处理,保温层厚度为100mm,使回转窑的烟气余热能得到有效的利用,降低干燥窑工作时燃料消耗。。

电炉烟气的烟气余热回收过程

电炉由于烟气溢度过高,出炉烟气约为1000℃左右,热笄换热器及烟气管道很难适应此溫度。因此先将出炉的高温烟气兑人冷风,使之降到700℃再进人换热器进行预热回收。

电炉烟气进人换热器箱体,加热换热器热管中的空气。冷空气由1台185kW的风机送人换热器,升温到400℃后再经过DN800的讶道分别送往回转窑作为二次风及立式磨所需的热空气使用。同回转窑烟气余热利用一样,为了保证热风得到有效利用,管道也笫®保温,其保温以厚度为100mm。每千克标煤的发热值为29306kJ/kg,单台电炉每小时节约标煤为957kg。

余热回收经济效益

根据干燥窑热平衡计算,单台干嫌窑不利用回转窑余热时煤粉消耗燉为2.73t/h,当利用回转窑余热时煤粉消耗5为1.6t/h。回转窑有效工作时间7200h/a,每日3班,年作业率82.2%。每年节约标煤为:(2.73-1.60)X7200=8136tce/a。

电炉为连续生产,有效工作时间7200h/a,每日3班,年作业率82.2%。则年节约折合标准煤:7200x957=6890tce/a。

按标煤加权平均到厂综合价格901元/tee计算,单台回转窑每年回收热量产生的经济效益为733万元;单台电炉每年回收热14产生的经济效益为621万元。此项目一期余热回收共产生的经济效益为:(733+621)x2=2708万元。考虑换热器的运营成本,不考虑设备投资,则每年产生的经济效益净值为2708-117.2x2=2473.6万元。

总体来说,设置烟气余热利用系统,可提高全厂热效率,降低燃料消耗及大气污染物排放,同时可带来良好的经济效益,符合“十二五”规划发展要求。

但是余热回收在实际生产中是有一定限制的,电炉的烟气量及烟气滋度会产生波动,换热器所需兑人的冷风S也要随之调节,否则当烟气溢度低于烟气露点时会对换热器及后续收尘设备造成腐蚀。反之当电炉烟气温度过高时不提高兑人换热器的冷风量时,过热电炉烟气会使后续的收尘设备因温度过高而损坏,影响正常生产,这一点在实际工作中应引起注意。当用热风干燥煤粉时,应控制进人立式磨的热风含O2低于12%。