隧道窑余热锅炉技术VIP

煤矸石制砖隧道窑余热锅炉系统随着煤矸石烧结砖厂的快速建设，如何利用大量烧结炉排出的烟气余热的问题逐渐受到重视。煤矸石烧结砖厂窑气余热的综合利用和低温余热的利用是落实科学发展观、促进企业节能减排、发展循环经济、实现可持续发展的必由之路。由于国内对隧道窑余热利用技术的研究起步较晚，目前国内煤矸石制砖企业的余热利用主要是通过引风机将冷却隧道窑产品产生的热风送至砖坯干燥窑进行干燥，从而降低干燥窑的一次能耗，使建材企业获得一定的经济效益。由于砖坯的干燥主要是为了蒸发原料中的水分，隧道窑在100-200的余热足以干燥砖坯，所以干燥前必须引入冷空气，将干燥空气温度降低到140左右。如果将隧道窑冷却区(产品冷却温度为200 800)的余热直接用于干燥，会导致干燥窑内热量过剩，不仅影响制砖质量，还会造成较大的能量损失，大大降低余热的利用价值。2隧道窑余热利用锅炉系统建设内容在保证煤矸石制砖窑烧结工艺的前提下，充分开发利用窑内烟气余热是煤矸石制砖厂余热锅炉开发应用研究项目的重点。其核心内容是应用当前先进的低温余热锅炉技术，通过项目前期的现场相关参数测试，有效收集烧结炉排出的烟气余热并转化为中低压蒸汽。在保证隧道窑正常焙烧制砖的前提下，最大限度地收集、转化和利用窑炉余热，将蒸汽送至企业生产生活场所，供驱动设备做功(发电)和集中供热，供矿区、家庭和办公楼员工洗浴，使煤矸石热量得到充分利用。具体施工内容包括：2.1制砖隧道窑预热带和冷却带烟道的改造和施工主要包括隧道窑预热区和冷却区主烟道和支烟道的改造、阀门的制作和加工、烟道内防腐施工和仪表安装。2.2余热锅炉的开发和安装通过项目前期对相关现场资料的调查和测试，综合考虑周围的热利用情况，按照余热最大化利用和制砖工艺的原则，进行余热锅炉的设计、制造和现场安装施工。2.3水处理设备的安装通过对项目前期锅炉供水质量的分析，合理设计余热锅炉系统的水处理系统，使供水质量达到国家相关标准的要求。2.4余热锅炉受热面的防腐处理通过对制砖原料的分析和项目前期隧道窑烟气成分的测试分析，对SO2对锅炉系统的腐蚀进行了标准评价，并为锅炉受热面选择了相应的防腐材料，以延长锅炉的使用寿命。2.5自动供水控制和测试系统设备的安装通过安装自动化设备和仪表，提高供水系统的自动化水平，避免锅炉缺水和干烧事故。通过提高监控系统的自动化水平，可以实时监控和分析相关参数，减轻操作人员的劳动强度(见图1)。隧道窑余热利用锅炉系统的3个技术要点研究调整窑制砖操作流程，在不影响窑制砖的情况下，尽可能收集窑内余热在煤矸石多孔砖的生产过程中，砖坯的烧制是烧结过程中最关键的工序。如果进入窑内的冷却风量过大，烟气带走的热量过大，烧成后的产品会出现欠烧、过烧、裂纹等严重的质量问题，直接影响产品的合格率。但是，如果进入窑内的冷却风量过小，烟气带走的热量将相应减少，导致煤矸石制砖过程中余热利用不足，热量将白白排出。此外，烧成产品表面温度过高，冷却时间长，卸砖困难，影响产量。3.2土坯干燥系统在砖干燥室中煤矸石砖烧制过程的预备阶段，热源来自烧制窑的预热区或冷却区的余热形成的热烟气。一般来说，合适的温度是105 120。如果气温太高，很容易在砖的表面造成细微的裂缝。当砖进入烧制窑进行烧制时，裂缝将继续扩展，从而导致产品中的裂缝。通过对上述生产工艺的研究和调整以及烟气相关参数的在线检测，我们开发出了一种在不影响制砖工艺的情况下最大限度利用余热的生产模式。余热锅炉排出的烟气将继续用于砖坯干燥和物料预热，形成能量的梯度利用，这也是本项目的亮点。4高效余热锅炉4.1锅炉结构的科学设计在锅炉结构上，根据煤矸石制砖隧道窑的烟气特性、烟气入口位置、布置及除灰方式选择多循环自然循环式低温余热锅炉。鉴于煤矸石制砖隧道窑烟气中含有大量SO2，但烟气含量不高，烟气量和烟气温度波动较大，辐射冷却室应采用II型翅片管结构，焊接扁钢(见图2)，可防止SO2渗出炉外或空气外漏，从而防止低温硫腐蚀。4.2锅炉主要运行参数的合理确定根据煤矸石的含硫特性，本项目设计的余热锅炉蒸汽温度在250以上，余热锅炉炉膛温度高于烟气露点温度，锅炉钢管硫腐蚀非常轻微，锅炉检修周期长，检修成本低。4.3采取适当的锅炉除灰和除尘方法。虽然煤矸石砖厂焙烧窑烟气中的烟尘含量不高，但也必须考虑锅炉积灰问题。因此，在高温区灰斗周围采用水冷对流壁覆盖，使烟气直接与水冷对流壁管接触，进一步冷却灰斗内的烟气，形成不结块的积灰。此外，我们还采用了更先进的气体电子振动吹灰方法，现场应用后，清灰效果明显。4.4锅炉防腐根据现场检测到的烟气含硫量，余热锅炉的相应部位采用耐腐蚀合金钢或喷涂高温耐腐蚀材料，大大降低了余热锅炉的维护率，延长了锅炉的使用寿命。4.5锅炉的自动控制采用先进的仪器设备，提高余热锅炉的自动化水平。锅炉控制柜设计有自动上水和高低水位报警功能，提醒司炉人员给锅炉上水，有效控制锅炉缺水和干炉事故的发生。余热利用系统的5个技术创新点由于蒸汽是利用煤矸石制砖隧道窑的余热生产的，与其他蒸汽生产工艺相比，余热锅炉技术项目具有以下创新亮点：5.1余热锅炉设计合理，热效率高。余热锅炉用于煤矸石砖的烟气管道余热锅炉系统是专为煤矸石制砖隧道窑设计的，符合煤矸石制砖的技术要求。在锅炉设计和使用方面，由于制砖过程中充分利用了烟气热量，与传统燃煤锅炉相比，没有燃烧系统，只有辐射换热装置，减少了磨损，延长了锅炉使用寿命。余热锅炉排出的烟气能够满足砖坯干燥的最低要求，达到余热最大利用的目的。经过计算，余热锅炉系统应用前后烟气余热回收率提高了60%。5.3体现余热利用的“梯级利用、优质高效利用”该项目将制砖技术与余热锅炉技术更好地结合起来。在不影响制砖工艺的前提下，遵循余热“分步利用、优质高效利用”的原则，优先采用高热余热作功和加热，低热余热用于预热制砖材料和干燥窑干燥砖坯。5.4项目建设周期短，投资少，投资回收期短，经济效益明显。由于余热锅炉系统有效利用了煤矸石制砖产生的余热，节约了锅炉的燃烧系统，不仅不会产生粉尘污染和化学污染，而且不需要消耗一次能源，带来了直接的经济效益。由于制砖过程中热源稳定，制砖设备原有的进风系统得到充分利用，无需配备风机和引风机，从而节约了项目的建设、安装和运行成本，减少了余热锅炉系统的维护工作量。据估计，仅用电一项每年就能节省30多万元。用砖厂的3t余热锅炉替代3t燃煤锅炉，每年可减少锅炉烟尘3.75t、SO21.42t和炉渣固体废弃物590t向大气排放，每年可节约近3000吨煤，价值150万元。5.5符合国家“节能、减排、环保”的产业政策该项目