石灰窑节能环保技术改造及效果分析河南宏科机械.doc

石灰窑节能环保技术改造及效果分析摘 要: 通过对两座i m 3 气焦混烧石灰窑的供风系统和出灰系统的改造及炉顶废气回收、除尘、助燃空气预热 等改造，对稳定炉况、提高石灰产质量、降低能耗及操作人员的劳动强度都起到了重要的作用。解决了石灰窑气中粉 尘对周边环境的污染，以达到节能降耗提高经济效益及社会效益的目的。 关键词: 石灰竖窑;技术改造;节能降耗;环境保护;效果分析 中图分类号: TK 文献标识码: B 文章编号: 1005-7676 (2005)02-0032-03 Improvement of Energy-saving and Environmental Protection of Lime-kiln and Its Effects MA Guogao，HUANG Xaoieng WANG Mnxa (Snterng Piant of Steei and Iron Company of Nanchang，330012 PRC) Abstract: Great effects of keepng furnace condton，ncrasng the uantty and uaity of ime，reducng the consumpton of en- ergy and iabor ntensty were acheved by the means of mprovng the ar suppiy system and ash tappng system，retrevng waste steam from the furnace top，removng dust，preheatng ar n the combuston-supportng room n two 100m 3 sze of gad or coke burned ime- kin. The purposes of energy-savng and ncreasng economc effcency and socai effcency were acheved by mprovng the envron- mentai poiiuton resuited from the dust of ime-kin. Key words: vertcai ime-kin;techncai mprovement;envronmentai protecton;anaiyss of effect 0 前言 在当今的市场经济浪潮中，节能降耗、降低生产 成本及环境保护是当前冶金行业一项十分重要而艰 巨的任务，这不仅是国家的要求，更是企业生存与发 展的需要，南钢烧结厂原有 100 m 3 焦烧石灰竖窑两 座，历经技术改造成为高炉煤气和焦丁混烧石灰窑， 有关技术指标如下:利用系数为0 75 t / m 3 d，焦丁消 耗为71 95 kg / t，高炉煤气消耗1 680 m 3 / t，能耗高、热 效率低，生产成本高，生产出的石灰质量波动大，难以 满足炼钢对生石灰质量的要求。由于原石灰窑炉顶 烟气是敞开式排放，烟气中的粉尘对周边环境造成相 当大的污染，且大量的热量被烟气带走造成资源浪 费。为解决这一系列问题，对竖窑的生产工艺进行了 全面技术改造，取得了良好的经济和社会效益。 1. 原石灰窑存在的问题 1. 1 上料工艺落后 原气焦混烧石灰窑上料采用的是人工对镁质石 灰石及焦丁进行过磅、混匀。人的责任心、技术水平 的高低对入炉料的计量准确性及混匀效果影响相当 大，从而影响到产品质量的波动。 1. 2 供风不合理 改造前竖窑的助燃风和冷却生石灰的冷却风均 是由一台离心式鼓风机供给，司炉工根据煤气波动对 助燃风进行调整时就必然造成冷却风的波动，而调节 2 3 江西能源 2005 (2) 节能技术 冷却风时又会对助燃风造成波动，使竖炉操作始终处 在波动情况下，进而造成炉况不稳影响产品质量。 1. 3 煤气压力低且波动频繁 原煤气系统是通过管道直接把高炉煤气引到石 灰竖窑进行生产。由于管线上压力损失大，到石灰窑 炉前压力只有不到l0 kpa，且随着高炉上料、出铁、出 渣及炉况调节都将直接影响到高炉煤气供应，为适应 煤气的波动必将造成石灰窑操作上的频繁调节，这不 仅提高了石灰司炉工的劳动强度，还会造成石灰炉况 波动，对石灰窑高产、稳产极为不利，还极易造成司炉 工的误操作，造成安全事故。 1. 4 粉尘对环境污染大 由于窑顶烟气没有进行降尘处理而是直接向天 空排放，烟气中颗粒粉尘对周边环境造成严重的空气 污染，起密封作用的星型出灰器使用年限过长，转页 耐磨衬磨损，出灰时漏风严重，产生大量的扬尘，造成 出炉工工作环境的恶化，极大的损害了职工的身心健 康，加大了清扫卫生工作强度，又极易造成电气设备 事故。成品生石灰进料仓前通过两条输送皮带，石灰 在l # 皮带至2 # 皮带过程中由于落差造成两次扬尘， 既污染了环境，浪费了电能，又增加了设备故障点。 1. 5 能耗高 石灰生产是通过上料小车由炉顶将原料石灰石 和燃料焦丁一同加入，经过竖窑预热带进入焙烧带加 热分解石灰石，而另外一种燃料-高炉煤气是与助 燃空气直接从焙烧带进入竖窑参与石灰石加热分解， 因两种燃料着火位置及高温点不同而使焙烧带拉长， 使火焰不能集中，造成煅烧强度不够，延长了石灰石 分解时间，降低了热效率，加之高炉煤气是一种低热 值气体，其中可燃气体CO 占25%左右，而 N 2 、CO 2 等 不可燃气体占绝大部分，不能参与燃烧的气体，通过 竖窑将大量热量从炉顶带走，使能耗进一步升高，造 成石灰窑改造前的每吨生石灰耗高炉煤气l 680 m 3 / t、焦丁7l 95 kg / t 的高能耗状况。 2 技术改造 我们针对存在的问题，经过充分论证决定对两座 石灰窑上料、供风、供气、出灰、增设除尘系统及配套 电气进行全面改造，改造后工艺流程见图l。 图 l 改造后工艺流程图 镁质中块 电振给料机 重力除尘器 电子皮带称 单斗提升机 竖 窑 圆盘出灰器 煤气烧嘴 热交换器 煤气加压站 助燃风机 冷却风机 布袋除尘器 引 风 机 烟 卤 星型出灰器 皮带输送机 多斗提升机 溜 筛 块 灰 仓 粉 灰 仓 2. 1 对上料系统的改造 取消电子秤及原焦丁配加系统，改为电振给料机 及电子皮带秤配料，改造前后对比如图2。实现了计 量的自动补偿及配料的自动化，操作工只要启动上料 按钮配料系统就会自动对两座石灰窑交替上料(上料 系统电气控制顺序见图 3)，极大的减少了工作量及 人为对配料的影响，由于实现了自动配料减少了配料 岗位定员工人，提高了劳动生产率。 秤置料斗 料仓 提升料斗 电振给料机 电子皮带秤 改造后 改造前 图 2 上料系统改造前后对照表 3 3 节能技术 江西能源 2005 (2) ! 单 斗 提 升 机 下 降 停 振 动 给 料 机 延 时 停 皮 带 机 单 斗 提 升 机 上 升 皮 带 秤 信 号 振 动 给 料 机 启 动 皮 带 机 启 动 上 料 系 统 转 换 器 信 号 图3 上料系统控制顺序 2. 2 烟气除尘系统改造 在两座石灰窑顶部加装集烟罩并用管道引出，通 过重力除尘器将大颗粒粉尘除去后，再进入管式换热 器将助燃空气进行换热后进入布袋除尘器，最后通过 烟囱达标排放。 2. 3 供风系统改造 将原一台风机即供一次风(助燃风)又供二次风 (冷却风)改为两台风机供风，根据一次风与二次风的 不同工艺要求加配不同的风机，解决了生产操作过程 中因一台风机供风造成调节一次风、二次风之间的相 互影响，一次风经过热管换热器预热至 220C左右， 通过烧嘴与煤气同时进入竖窑参与燃烧，使煤气燃烧 更加完全，既回收了热量又减少了废气量及其带走的 热量，还能提高产量 6% 10%，二次风经过竖炉底 部进入冷却高炉石灰过程中，本身温度上升再进入焙 烧带参与焙烧。 2. 4 煤气系统改造 为解决煤气压力低、流量波动大以及窑炉中心石 灰石烧不透的问题，根据球团加压机有富余的情况， 将原供气系统并入球团供气系统中，在利用了球团煤 气加压机的同时也采用了风机变频调速技术，根据生 产需要，只要在电脑上输入压力参数，加压风机就能 根据煤气压力的变化自动改变转速，以保证输出压力 的稳定。炉前操作阀全部改电动调节阀，实现了自动 化操作，保证了石灰窑炉操作参数的稳定，为炉况的 长期稳定顺行创造了条件，既使煤气资源得到了合理 利用，又提高了石灰质量，用气安全也得到了保证。 2. 5 出灰系统改造 针对出灰系统扬尘大，员工操作环境差的情况， 我们对几个产尘点进行治理。首先:对原跑风严重的 星型出灰器进行更换，采用密封性能更好的出灰器。 第二:改两条出灰皮带为一条出灰皮带，减少了一个 扬尘点。第三:对皮带进多斗提升机、多斗提升机进 料仓和成品放料点的扬尘点，通过管道并入烟气布袋 除尘系统，彻底解决了粉尘污染的问题。 3 改造后的效果 通过这次改造，由于自动化水平的提高减少了劳 动强度和工作量，原看火岗位由3 个定员减为2 个定 员，配料出灰岗位由4 个定员减为2 个定员，由于工 艺布置的更为完善、能源利用更为合理，使能源消耗 大大降低，产品质量也得到了大幅度提高见表1。 表1 改造前后能源消耗对比 项 目 改 造 前 改 造 后 1 月 2 月 3 月 4 月 平均 7 月 8 月 9 月 10 月 平均 焦丁 Kg / I 70. 6 73. 2 72. 3 71. 7 71. 95 0 0 0 0 0 煤气 m 3 / I 1 679 1 694 1 654 1 704 1 684 1 826 1 756 1 789 1 780 1 787. 8 4 经济效益分析 ! 燃料节约费用 按我厂内部市场模拟价焦丁450 元/ I、高炉煤气 0 06 元/ m 3 ，两座竖窑月产生石灰4 500 I / 月计算。 (71 95 / 1000 450 + 1683 0. 06)-(1787. 75 0. 06) 4500 12 # 139 93 (万元)/ a 因减员节省的人工费 按南钢2002 年人均收入15 000 元/ a 人，减少3 个定员可节约费用 3 15 000 = 4 5(万元)/ a # 生石灰质量的提高可降低炼钢吨钢石灰消