1冶金礦熱爐高溫部位汽化冷熱利用

汽化冷卻的優(yōu)點(diǎn)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?yōu)檎羝s需吸熱510千卡,而一般冷卻水,當(dāng)進(jìn)出水溫差在10℃時(shí),每公升水僅能吸收熱10千卡,因而使用汽化冷卻時(shí),每公斤水從冷卻構(gòu)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(xiàn)象,從而提高了冷卻構(gòu)成件的冷卻效果,更延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

2冶金礦熱爐余熱利用的思考與建議

對(duì)于熔融狀態(tài)的鐵渣、鐵水等,建議通過(guò)將熱能首先移至水介質(zhì),再通過(guò)熱水一冷水的方式實(shí)現(xiàn)熱能的轉(zhuǎn)換。比如采取將鍋爐的給水溫度預(yù)提高,再通過(guò)冷熱水循環(huán)分級(jí)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(jìn)入熱水中的這部分熱量如何轉(zhuǎn)移利用需要思考和探索實(shí)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(guò)空氣一固體的方式將此熱量移至空氣中較容易實(shí)現(xiàn),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(yùn)行,其經(jīng)濟(jì)性要較用于發(fā)電效益要好。主要是由于目前上網(wǎng)電價(jià)較低,即使按目前平均It蒸汽約發(fā)電150kwh(扣除發(fā)電裝置自用電外),噸汽發(fā)電量的價(jià)值大約為60~70元。而目前市場(chǎng)上It低壓蒸汽的價(jià)值約為150元左右。若周邊兩三公里內(nèi)有需要用蒸汽熱源的用戶,則出售蒸汽則經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更好。同時(shí)供熱投資也可以節(jié)省汽輪發(fā)電機(jī)、循環(huán)冷卻系統(tǒng)及送變電設(shè)備等投資。

在生產(chǎn)中盡可能關(guān)閉爐門,除了必要的觀察料面和電極外,其余時(shí)間爐門要緊關(guān),僅是一些縫隙進(jìn)人的空氣就足夠爐內(nèi)料面的物料燃燒之用。至于如何改造礦熱爐內(nèi)觀察人孔和工作爐門、改造爐身的密封性需要進(jìn)一步的探索實(shí)踐。該余熱利用主要針對(duì)半封閉的矮煙罩礦熱爐適用,半封閉礦熱爐內(nèi)產(chǎn)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(chǎn)物如CO2、H2O等,含CO極少,也沒(méi)有含SO2等腐蝕性氣體,理論上鍋爐排煙溫度可以設(shè)計(jì)到很低,但需要考慮到煙氣的露點(diǎn)問(wèn)題,當(dāng)降溫到露點(diǎn)溫度時(shí),會(huì)造成后序的布袋除塵器由于結(jié)露而粘結(jié)布袋。按照余熱鍋爐的設(shè)計(jì)原則,一般排煙氣溫度大于500℃時(shí),裝設(shè)余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽效果顯著的,節(jié)能效果較明顯。可以按具體情況設(shè)置飽和蒸汽鍋爐或熱水鍋爐,蒸汽壓力通常為低壓。

該循環(huán)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(huì)造成礦熱爐各冷卻部位過(guò)熱損壞的前提下,取走高溫?zé)崴?補(bǔ)充低溫凝結(jié)水和軟化水,對(duì)于提高鍋爐的產(chǎn)汽量,提高余熱利用率會(huì)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(gè)爐罩的支承鋼梁、內(nèi)外環(huán)梁、斜梁,直梁、電極環(huán)梁等,均分別通水冷卻。包括電極上的銅瓦、電極夾緊環(huán)、集電環(huán)、導(dǎo)電銅管、保護(hù)環(huán)等都采用水冷卻。同時(shí)還包括爐罩出口排煙管部分管段也裝設(shè)了水冷夾套,以達(dá)到冷卻煙氣的目的。所有的冷卻水最終是帶走各個(gè)部件傳人的熱量,進(jìn)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(chǎn)企業(yè)通常做法是設(shè)置專門的冷卻塔對(duì)此部分的冷卻水進(jìn)行降溫。

3結(jié)語(yǔ)

建議國(guó)內(nèi)有條件的冶金行業(yè),盡可能多地在節(jié)能降耗技術(shù)方面進(jìn)行思考和探索,借鑒國(guó)內(nèi)冶金生產(chǎn)節(jié)能先進(jìn)技術(shù),提高我國(guó)的冶金生產(chǎn)效益。所以應(yīng)用新技術(shù)在冶金設(shè)備的高溫部位進(jìn)行一些設(shè)備技術(shù)改造,對(duì)提高設(shè)備的使用壽命和節(jié)約水資源,更主要的是使白白浪費(fèi)掉的熱源轉(zhuǎn)化為新的再生能源,達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)作用,從而為企業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展和企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

作者：吳以東 單位：云南建水錳礦有限責(zé)任公司