碳素回轉窯余熱利用的幾種形式

炭素生產(chǎn)主要是以煤或石油焦為原料進(jìn)行煅燒而成。炭素回轉窯出口煙溫很高，達1200℃以上。一般大型炭素回轉窯煙氣出口都設置有余熱蒸汽鍋爐回收高溫煙氣余熱，而炭素生產(chǎn)工藝用熱一般另外配置燃(重)油或燃(煤)氣鍋爐。隨著(zhù)能源價(jià)格的不斷上漲，這種能源配置系統的缺點(diǎn)逐漸呈現，導致炭素工藝用熱設備使用維護成本增加，生產(chǎn)系統的綜合能源成本增加，企業(yè)產(chǎn)品成本增加。由此可以看出回轉窯余熱利用的重要性。下面介紹碳素回轉窯余熱利用的幾種方法。

鄭鍋碳素回轉窯余熱鍋爐項目圖

1、高溫煙氣余熱蒸汽鍋爐

主要方法是：在回轉窯后安裝余熱鍋爐，由燃燒室排出的高溫煙氣經(jīng)過(guò)余熱蒸汽鍋爐后，再經(jīng)過(guò)收塵處理，由排煙機送入煙囪排人大氣，所生產(chǎn)的蒸汽供生產(chǎn)、生活使用。

2、利用廢煙氣加熱導熱油

用煅燒回轉窯高溫煙氣余熱為熱源，加熱生陽(yáng)極制造工序導熱油系統，代替原有的天燃氣熱載體加熱爐為成型生產(chǎn)提供熱源。近年來(lái)，這種余熱利用方式被大多數的炭素陽(yáng)極廠(chǎng)所采用。

3、余熱發(fā)電

高溫煙氣經(jīng)過(guò)熱器、余熱蒸汽鍋爐后產(chǎn)出過(guò)熱蒸汽，，利用過(guò)熱蒸汽可帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。余熱發(fā)電工程是利用余熱鍋爐產(chǎn)生的過(guò)熱蒸汽帶動(dòng)一臺凝汽式汽輪機進(jìn)行發(fā)電。

如果每臺汽輪發(fā)電機組年運行時(shí)間為300d，則余熱鍋爐年運行時(shí)間為300×24=72000h。平時(shí)生產(chǎn)用汽3t/h，冬季采暖和生產(chǎn)用汽6t/h，冬季采暖時(shí)間為3個(gè)月(90d)，鍋爐出口蒸汽量24.8t/h，因此發(fā)電效率為：1—3/24.8—3×90/24.8×300=84.3%;全年發(fā)電量為：300×24×3000kW×84.3%=18208800kWh按發(fā)電成本0.10元/kWh、供電價(jià)0.30元/kWh計，則全年發(fā)電收益：18208800×(0.3—0.1)=364.176萬(wàn)元。

上述第3種利用方法是大部分炭素廠(chǎng)采用的方法，高溫煙氣進(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽之后，煙氣的溫度可以降至260℃左右，這部分煙氣熱量排到大氣中仍然是一種能源浪費為了回收這部分低品質(zhì)熱量，可將其用來(lái)ORC熱水發(fā)電。

4、低溫煙氣余熱的利用(純低溫ORC發(fā)電)

將余熱鍋爐尾部260℃左右的煙氣經(jīng)過(guò)換熱器后產(chǎn)出95℃，經(jīng)過(guò)ORC發(fā)電機組發(fā)電，共生產(chǎn)和生活實(shí)用，從而提高了余熱的利用率。

通過(guò)上述方法，能夠實(shí)現對碳素回轉窯余熱的高效利用。同時(shí)值得指出的是回轉窯的熱效率、能耗指標與回轉窯設計有關(guān)，也與生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制有關(guān)。優(yōu)化工藝控制、利用碳素回轉窯余熱鍋爐系統生產(chǎn)蒸汽用來(lái)發(fā)電，增加煙氣余熱加熱導熱油流程等，是提高目前回轉窯熱能利用率的有效途徑，同時(shí)也是提高回轉窯穩定性的重要措施。