??? 摘要：
??? 為了充分利用水泥工業(yè)回轉窯爐煙氣余熱，使用熱管蒸汽發(fā)生器、熱管余熱回收器回收余熱，產(chǎn)生低壓飽和蒸汽和熱水用于發(fā)電，或加熱二次風，達到節(jié)能的目的，文章詳細介紹了水泥工業(yè)中各種余熱回收利用的情況。解決了水泥工業(yè)煙氣高排放的難題，為企業(yè)作為實施節(jié)能綜合治理提供參考。
??? 關鍵詞：回轉窯；節(jié)能；余熱利用；低溫余熱發(fā)電；熱管余熱回收器
??? 一、我國水泥工業(yè)余熱利用現(xiàn)狀
??? 能源、環(huán)保是制約水泥工業(yè)發(fā)展的最大瓶頸，節(jié)能、降耗已經(jīng)成為新型干法水泥企業(yè)新的追求目標。而水泥工業(yè)余熱回收技術，既可以提高能源綜合利用率，又可以降低新型干法水泥生產(chǎn)成本，保護環(huán)境。同時由于我國面臨的能源緊缺的嚴峻形勢，節(jié)能減排工作得到了國務院領導的高度重視。因此，不論從外部環(huán)境到企業(yè)內(nèi)在需求，水泥工業(yè)余熱回收都具備了快速發(fā)展的條件，預計余熱回收將成為水泥行業(yè)投資的新熱點。
??? 在水泥生產(chǎn)中，回轉窯、冷卻機、懸浮預熱器、烘干機等都是重要的熱工設備。在保證滿足工藝條件要求的基礎上，提高這些熱工設備的熱效率是水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗的關鍵。根據(jù)近年來工業(yè)應用開發(fā)的實踐，熱管技術在以下幾方面已獲得了較為成功的應用。
??? 二、窯尾冷卻機的余熱利用
??? 水泥生產(chǎn)回轉窯尾冷卻機低溫段排出的廢氣溫度一般為200～300℃，這部分余熱的品位較低，它的最好用途是產(chǎn)生低壓蒸汽，作為生活用水，冬天用來取暖和浴室用水；夏天可作為溴化鋰制冷機的熱源制取冷氣供生產(chǎn)車間及生活區(qū)降溫，或作為其他工段余熱鍋爐的換熱器加熱鍋爐給水。
某廠φ3.5m×145m的水泥回轉窯后配1.37m×30.48m爐篦振動式冷卻機，廢氣排量為(標準狀態(tài))51673m3/h，廢氣溫度約為240℃，在煙道中安裝熱管熱水器一臺，加熱生活用水，具體參數(shù)如表一。
表一 熱管換熱器參數(shù)
??? 三、小水泥窯尾廢氣余熱利用
??? 許多小水泥廠的燒成回轉窯窯尾排出的廢氣溫度在450～600℃左右，由于產(chǎn)量較小，廢氣量也比較少，一般均將回收的余熱產(chǎn)生壓力為0.3～0.8MPa的低壓蒸汽供生產(chǎn)工藝或者說生活使用,其流程如圖所示。從干法中空回轉窯尾排出的廢氣經(jīng)過旋風除塵后進入熱管蒸汽發(fā)生器，廢氣溫度從600℃左右降至200℃以下，入布袋收塵系統(tǒng)，經(jīng)引風機排入煙囪。其優(yōu)點是：
??? 1、將高溫廢氣降至200℃以下，可直接進入布袋收塵器；
??? 2、每噸熟料可回收0.4～0.5噸的低壓蒸汽；
??? 3、結構緊湊壓力降小，一般小于500Pa；
??? 4、不易積灰，管壁溫度可調(diào)整在煙氣露點以上，可以達到自清灰目的。
??? 以下為兩個工程實例。
??? 【例一】某廠以磷石膏制取4萬噸硫酸聯(lián)產(chǎn)6萬噸水泥，采用φ3m×88m的中空長窯生產(chǎn)水泥，窯尾廢氣溫度為450～500℃，在窯尾設置一臺熱管蒸汽發(fā)生器（余熱鍋爐），將廢氣溫度降至280℃去制酸系統(tǒng)?；厥沼酂岙a(chǎn)生0.8MPa蒸汽，供生產(chǎn)和生活使用。每年回收熱量折合標準煤1470噸。
??? 【例二】某廠生產(chǎn)白水泥，鍛燒窯規(guī)格為φ1.9/1.6m×39m，每小時生產(chǎn)熟料量2噸，窯尾廢氣溫度600℃，經(jīng)過熱管蒸汽發(fā)生器降到200℃以下去布袋除塵器，回收的熱量產(chǎn)生0.3MPa蒸汽供生活用，總工程投資一年內(nèi)可回收。
??? 以上兩例熱管蒸汽發(fā)生器參數(shù)見表二。
??? 四、大型窯尾廢氣的余熱利用
??? 水泥生產(chǎn)中鍛燒熟料的回轉窯窯尾廢氣排出的溫度一般在900～1000℃左右，每噸熟料廢氣量約為（標準狀態(tài)）1.658 m3。該廢氣的主要用途一般用作懸浮物預熱器的熱源，預熱入窯的生料粉；另一種用途是與窯尾冷卻機的熱空氣混合進入窯外分解的分解爐；也有將窯尾廢氣用于發(fā)電等其他用途；在前面兩種用途中，由于廢氣直接進入預熱器和分解爐，常常帶來兩個問題。
??? 1、當作為懸浮預熱器的熱源時，窯尾廢氣的利用受到了燃料品種和煅燒原料成分的限制。因為當燃燒燃料品種內(nèi)含硫量較高或原料中含堿、氯成分過多時，物料和燃料中揮發(fā)出來的、氯、硫和廢氣一起進入預熱器內(nèi)，承隨著廢氣溫度的降低，這些揮發(fā)成分絕大部分冷凝成細霧，被生料所吸附或者吸收，又帶回窯內(nèi)，這樣反復進行，形成了一個預熱器和窯爐之間的內(nèi)部循環(huán)，使氯、堿、硫的化合物富集起來。當窯尾溫度達到一定數(shù)值時，富集了的氯、堿和硫化合物在低溫下溶融，使生料粉黏附在廢氣管道內(nèi)部，隨著溫度的上升，粉塵黏附的數(shù)量和硬度也不斷增加，最后出現(xiàn)系統(tǒng)風道堵塞；
??? 2、當窯尾高溫廢氣不作為預熱器熱源而直接與二次風混合進入分解爐時，雖然能充分利用廢氣的熱量，但因廢氣中含氧量很代，與二次風混合后降低了二次風的含氧濃度，不利于燃料的充分燃燒。顯溫高效體積緊湊的氣-氣熱管換熱器，用新鮮的空氣將窯尾高溫廢氣的熱量取出作為高溫熱風就可以避免以上問題的產(chǎn)生，其流程如下圖所示。由回轉窯出來的窯尾廢氣約為950～1050℃，進入高溫熱管換熱器的蒸發(fā)段，將熱量傳遞給高溫熱管，降溫后的廢氣溫度仍在600℃以上。如果燃料含硫量不高則可再次進入預熱器系統(tǒng)作為預熱生料的熱源，如原料含硫量高則可作為其他熱源使用。由冷卻機出來的二次風溫度約為600～700℃（溫度的高低與冷卻機的結構形式有關），進入高溫熱管換熱器的冷凝段。由高溫熱管傳來的熱量將二次風的溫度進一步提高到750～850℃，進入分解爐。這樣既利用了高溫廢氣高品位余熱，又不致于降低二次風中的含氧量。由于入爐的二次風溫度提高，含氧量高，因而入分解爐的燃料可以充分燃燒，大大節(jié)省燃料，達到節(jié)能的效果。
??? 五、水泥旋窯窯體表面的余熱回收
??? 水泥旋窯工作時燒成段窯體表面溫度達300-350℃，目前都采用風冷降溫，大量的熱能直接散發(fā)到大氣中，這不僅浪費了大量的熱能，也造成了窯體周圍的高溫污染。窯體表面散失的熱能是可以回收利用的，我公司研制開發(fā)了集熱式窯體表面余熱回收系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)的需要，將回收的熱能加熱水或空氣，熱水可供生活和制冷，熱空氣可供烘干用。既能降低窯體溫度又節(jié)省了加熱水或空氣所需的燃料費、風扇電費，減少粉塵和二氧化碳排放。節(jié)能環(huán)保一舉兩得，改造投資一年內(nèi)可以全部收回，經(jīng)濟效率十分顯著。
??? 下圖為水泥旋窯窯體表面顯熱回收利用冬季用來采暖。夏季用來制冷工作示意圖：
??? 六、企業(yè)簡介
??? 廈門高譜科技有限公司是專業(yè)提供工業(yè)余熱回收項目整體解決方案及系統(tǒng)服務為核心的余熱利用裝備供應商、服務商。擁有豐富的實際應用經(jīng)驗和技術積累，除了常規(guī)的余熱回收技術以外，還掌握了純低溫余熱發(fā)電的核心裝備設計和制造技術，熱水發(fā)電技術國內(nèi)一流。
??? 公司秉承“創(chuàng)造一流品質，追求卓越服務”的經(jīng)營理念，本著“團結、拼搏、創(chuàng)新、共贏”，與多家國家級設計院合作，提供余熱回收系統(tǒng)設計和裝備制造，致力于現(xiàn)代科技與實際應用的完美結合，樹立了許多高效節(jié)能的典范。
??? 我公司先后對青島啤酒、可口可樂、藍星集團、蘭石集團、豐樂農(nóng)化、藍天熱電、百事食品（中國）有限公司大中華區(qū)域所有工廠各類型加熱爐煙氣余熱回收項目、武鋼礦業(yè)集團鄂州球團廠等企業(yè)的余熱回收節(jié)能改造，均獲得成功。
??? 公司技術力量雄厚，主要從事各類余熱回收產(chǎn)品的研發(fā)和各類非標產(chǎn)品的設計，公司產(chǎn)品函蓋整個余熱回收領域。
??? 詳情請登錄公司主頁http://www.xmgpkj.com，或致電0592-5021971 13959212593。
??? 作者：蘇軍
??? 來源：廈門高譜科技有限公司