隧道窯余熱鍋爐技術(shù)

隧道窯余熱鍋爐技術(shù)隧道窯余熱鍋爐技術(shù)隧道窯余熱鍋爐技術(shù)xxx公司隧道窯余熱鍋爐技術(shù)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度煤矸石制磚隧道窯余熱鍋爐系統(tǒng)

隨著煤矸石燒結(jié)磚廠的快速建設(shè)，大量的燒結(jié)窯爐排放的煙氣余熱如何利用的問(wèn)題也逐漸得到了重視。綜合利用煤矸石燒結(jié)磚廠窯爐煙氣余熱，進(jìn)行低溫余熱利用是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的迫切需求和可持續(xù)發(fā)展的必由之路。由于國(guó)內(nèi)對(duì)隧道窯余熱利用技術(shù)的研究起步較晚，目前國(guó)內(nèi)煤矸石制磚企業(yè)的余熱利用，主要是將隧道窯產(chǎn)品冷卻產(chǎn)生的熱風(fēng)，通過(guò)引風(fēng)機(jī)送到磚坯干燥窯，對(duì)磚坯進(jìn)行干燥，以減少干燥窯一次能源消耗量，使建材企業(yè)獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。由于磚坯的干燥主要是蒸發(fā)原料中的水分，利用隧道窯100℃～200℃的余熱足夠干燥磚坯所需熱量，所以，在干燥之前還要通入冷風(fēng)將干燥風(fēng)溫降到140℃左右；若直接利用隧道窯冷卻帶余熱（產(chǎn)品冷卻溫度2002隧道窯余熱利用鍋爐系統(tǒng)建造內(nèi)容在保證煤矸石制磚窯爐燒結(jié)磚工藝的前提下，充分開(kāi)發(fā)利用多余的窯爐煙氣熱量，是煤矸石磚廠余熱鍋爐開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究項(xiàng)目的重點(diǎn)。其核心內(nèi)容就是應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的低溫余熱鍋爐技術(shù)，通過(guò)項(xiàng)目前期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)參數(shù)的測(cè)試，將燒結(jié)窯爐排放的煙氣余熱，進(jìn)行有效收集通過(guò)低溫余熱鍋爐轉(zhuǎn)化為中低壓蒸汽，在保證隧道窯正常焙燒制磚的前提下，最大限度的收集轉(zhuǎn)化利用窯爐余熱，將蒸汽送往企業(yè)生產(chǎn)、生活場(chǎng)所，用于驅(qū)動(dòng)設(shè)備做功（發(fā)電）及礦區(qū)職工洗浴、家屬區(qū)和辦公樓的集中供暖，使煤矸石熱量得到充分的利用。具體建設(shè)內(nèi)容有：制磚隧道窯預(yù)熱帶及冷卻帶煙道的改造施工主要有隧道窯預(yù)熱帶和冷卻帶主煙道和分煙道的改造施工、閥門(mén)的制作加工、煙道內(nèi)部的防腐施工以及儀表的安裝等工作。余熱鍋爐的研制和安裝通過(guò)項(xiàng)目前期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)研測(cè)試，以及周?chē)脽崆闆r綜合考慮，本著余熱最大利用的原則，結(jié)合制磚工藝，對(duì)余熱鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造及現(xiàn)場(chǎng)安裝施工。水處理設(shè)備的安裝通過(guò)項(xiàng)目前期對(duì)鍋爐供水水質(zhì)的化驗(yàn)分析，合理設(shè)計(jì)余熱鍋爐系統(tǒng)的水處理系統(tǒng)，使供水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。余熱鍋爐受熱面防腐處理通過(guò)項(xiàng)目前期對(duì)制磚原料的分析和隧道窯煙氣成分的測(cè)試分析，對(duì)其SO2對(duì)鍋爐系統(tǒng)的腐蝕情況進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估，并選擇相應(yīng)的防腐材料用于鍋爐受熱面，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命。給水自動(dòng)控制和檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備安裝通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備及儀表的安裝，提高給水系統(tǒng)自動(dòng)化水平，避免鍋爐缺水干鍋事故的發(fā)生，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高可對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)分析，降低運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度（見(jiàn)圖1）。

3隧道窯余熱利用鍋爐系統(tǒng)技術(shù)要點(diǎn)研究并調(diào)整窯爐制磚運(yùn)行工藝，在不影響窯爐制磚工藝的情況下最大限度的將窯爐余熱集中收集，通過(guò)余熱鍋爐轉(zhuǎn)化成中低壓蒸汽，直接應(yīng)用于生產(chǎn)、生活用汽等。其中研究并調(diào)整窯爐制磚運(yùn)行的主要工藝如下：煙氣回收系統(tǒng)煤矸石多孔磚生產(chǎn)過(guò)程中，磚坯的燒成是燒結(jié)工藝中最為關(guān)鍵的一道工序，如果進(jìn)入窯爐的冷卻風(fēng)量過(guò)大，煙氣帶走的熱量較多，則會(huì)造成燒成后的制品出現(xiàn)嚴(yán)重的欠燒、過(guò)火和裂紋等質(zhì)量問(wèn)題，直接影響產(chǎn)品的合格率；而如果進(jìn)入窯爐的冷卻風(fēng)量過(guò)小，煙氣帶走的熱量也相應(yīng)減少，造成煤矸石制磚過(guò)程中余熱利用不充分，熱量被白白排放，而且燒成后的制品表面溫度過(guò)高，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，卸磚困難，影響生產(chǎn)產(chǎn)量。磚坯干燥系統(tǒng)磚坯干燥室煤矸石制磚燒成工序的前期準(zhǔn)備階段，其熱源來(lái)自焙燒窯預(yù)熱帶或冷卻帶余熱所形成的熱煙氣，一般會(huì)比較合適的溫度是105℃～120我們通過(guò)對(duì)上述生產(chǎn)工藝的研究及調(diào)整，并對(duì)煙氣相關(guān)參數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，從而研究出了在不影響制磚工藝的情況下，達(dá)到余熱利用最大化的生產(chǎn)模式，并將余熱鍋爐排出的煙氣繼續(xù)用于磚坯的干燥及物料的預(yù)熱，形成能源的梯度利用，這也是該項(xiàng)目突出亮點(diǎn)。4高效余熱鍋爐科學(xué)設(shè)計(jì)鍋爐結(jié)構(gòu)形式在鍋爐結(jié)構(gòu)形式上，根據(jù)煤矸石制磚隧道窯焙燒窯煙氣的性質(zhì)、煙氣入口位置、布置形式及清灰方式，確定選用多回程式自然循環(huán)型低溫余熱鍋爐。鑒于煤矸石制磚隧道焙燒窯爐煙氣含有大量的SO2，但煙塵含量不高，煙氣量和煙氣溫度波動(dòng)較大，因此輻射冷卻室宜采用II型——用扁鋼焊接而成的翹片管結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2），這樣可防止?fàn)t內(nèi)SO2的滲出或外面空氣漏入，從而防止了低溫硫腐蝕。合理確定鍋爐的主要運(yùn)行參數(shù)針對(duì)煤矸石含硫特點(diǎn)，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)余熱鍋爐蒸汽溫度在250℃采取適宜的鍋爐清灰、除塵方式煤矸石磚廠焙燒窯煙氣中煙塵含量雖然不高，但也必須考慮鍋爐積灰問(wèn)題。因此，我們?cè)诟邷貐^(qū)灰斗的四周應(yīng)用水冷對(duì)流壁遮蓋，使煙氣與水冷對(duì)流壁管直接接觸，并使煙塵在灰斗中得到進(jìn)一步冷卻，形成不粘結(jié)性積灰，另外，我們還采用較為先進(jìn)的燃?xì)怆娮诱駝?dòng)式吹灰方式，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用清灰效果明顯。鍋爐防腐根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)煙氣的含硫情況，在余熱鍋爐相應(yīng)部件采用耐腐蝕合金鋼制造，或噴涂耐高溫防腐材料，大大降低余熱鍋爐的檢修率，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命。鍋爐的自動(dòng)化控制采用較為先進(jìn)的儀表設(shè)備，提高余熱鍋爐的自動(dòng)化水平，鍋爐控制柜設(shè)計(jì)有自動(dòng)上水和高低水位報(bào)警功能，提醒司爐工向鍋爐上水，有效控制鍋爐缺水干鍋事故的發(fā)生。5余熱利用系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)由于是利用煤矸石制磚隧道窯余熱生產(chǎn)蒸汽，所以，該余熱鍋爐技術(shù)項(xiàng)目與其他蒸汽生產(chǎn)工藝相比具有以下創(chuàng)新亮點(diǎn)：余熱鍋爐設(shè)計(jì)合理，熱效率高該余熱鍋爐用于煤矸石制磚隧道窯煙氣管道上，與傳統(tǒng)鍋爐相比，無(wú)機(jī)械不完全燃燒損失和化學(xué)不完全燃燒損失，鍋爐設(shè)計(jì)合理，場(chǎng)內(nèi)組裝，保溫性能良好，鍋爐熱效率較高，運(yùn)行后經(jīng)地方質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)檢測(cè)，該余熱鍋爐熱效率達(dá)到了58%。系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，煙氣余熱回收率高該余熱鍋爐系統(tǒng)是為煤矸石制磚隧道窯專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，符合煤矸石制磚的工藝要求，在鍋爐設(shè)計(jì)和使用方面，由于充分利用制磚工藝中的煙氣熱量，與傳統(tǒng)燃煤鍋爐相比，無(wú)燃燒系統(tǒng)，僅有輻射換熱裝置，減少了磨損，延長(zhǎng)了鍋爐使用壽命。余熱鍋爐所排放的煙氣能夠滿足磚坯干燥的最低需求，達(dá)到了余熱最大利用的目的，經(jīng)測(cè)算，在余熱鍋爐系統(tǒng)應(yīng)用前后，煙氣余熱回收率提高了60%。體現(xiàn)了“梯級(jí)利用、高質(zhì)高用”的余熱利用該項(xiàng)目較好的將制磚工藝與余熱鍋爐技術(shù)巧妙融合，在不影響制磚工藝的前提下，遵循生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生余熱、余壓、余能利用“梯級(jí)利用，高質(zhì)高用”的原則，優(yōu)先吧高熱量余熱余能用于做功、供暖，低熱量余熱用于制磚物料的預(yù)熱、干燥窯磚坯的烘干。項(xiàng)目建設(shè)周期短、投資少，投資回收期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯由于該余熱鍋爐系統(tǒng)有效地利用了煤矸石制磚所產(chǎn)生的余熱，省去了鍋爐的燃燒系統(tǒng)，不僅不產(chǎn)生粉塵污染和化學(xué)污染，而且由于不需要消耗一次能源，帶來(lái)了直接的經(jīng)濟(jì)效益。由于制磚工藝中熱源穩(wěn)定，并充分利用制磚設(shè)備原來(lái)的引風(fēng)系統(tǒng)，不需要配備鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，節(jié)約項(xiàng)目建設(shè)安裝及運(yùn)行費(fèi)用，減少余熱鍋爐系統(tǒng)維護(hù)工作量。據(jù)測(cè)算，僅電費(fèi)一項(xiàng)每年就可節(jié)約30余萬(wàn)元。若以某磚廠一臺(tái)3t余熱鍋爐替代一臺(tái)3t燃煤鍋爐計(jì)算，每年減少向大氣排放鍋爐煙塵、、爐渣固體廢棄物590t，年可節(jié)約燃煤近3000t，價(jià)值150萬(wàn)元。符合國(guó)家“節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境”的