電石爐余熱利用方案

40MVA電石爐節(jié)能技改方案〕:1烏海市江嘉節(jié)能效勞20234月電石爐技改方案引言目前，我國(guó)每年產(chǎn)生的電石爐尾氣超過(guò)150億m3。處置方式根本為爐氣直排或點(diǎn)火〔2023年修訂“”，“密閉式電石裝置的爐氣〔指CO氣體〕必需綜合利用，正常生產(chǎn)時(shí)不允許爐氣直排或點(diǎn)火炬”。但由于電石爐尾氣成分簡(jiǎn)單，凈化提純難度大，國(guó)內(nèi)外目前可供選用的真正成熟可行且實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)工藝很少，因而電石爐尾氣回收利用率始終很低。截至2023年底，全國(guó)電石爐尾氣的利用量尚缺乏15億m3，利用率缺乏10％。每年因此損失約240萬(wàn)120090余萬(wàn)噸粉塵。爭(zhēng)論開發(fā)經(jīng)濟(jì)合理、工藝技術(shù)可行的電石爐尾氣利用途徑，迫在眉睫。工程建設(shè)單位簡(jiǎn)介:xxxx化工公司,17MVA電石爐兩座,40MVA全密閉電石爐一座,50t白灰窯一座,2023kw煙氣余熱發(fā)電機(jī)組一套。一.電石爐余熱回收利用方案1、余熱資源狀況電石爐爐型 全密閉電石爐電石爐容量/MVA 40MVA煙氣發(fā)熱值/KJ/Nm3 11000-13500出口煙氣溫度/℃ 600-1000煙氣含塵量,/g/Nm3 50-200爐煙氣量/Nm3/h 22023-30000煙氣焦油含量/mg/Nm3 ≤150熱值〔kJ/Nm3〕：2400～2700kcal/Nm3〕密閉電石爐、白灰窯煙氣余熱綜合利用工藝流程40000KVA11.5t/h4666m3/h,,廢氣溫度600-1000℃，尾氣綜合利用一套干法除塵〔旋風(fēng)+布袋〕系統(tǒng)組成。廢氣入口600℃,200℃。2.2一臺(tái)12萬(wàn)t,t灰用CO300m315.5t/耗用電石廢氣10萬(wàn)m3/h,廢氣溫度350-450℃，尾氣綜合利用機(jī)組方案由一臺(tái)10t/h汽鍋爐和一套除塵〔旋風(fēng)+布袋〕400℃,廢氣出口100℃。余熱回收值:10000m3，300-400℃的廢氣經(jīng)過(guò)鍋爐可產(chǎn)生,1000kg過(guò)熱蒸汽,發(fā)電200kw/h,1kw/h0.39kg煙氣可回收余熱量:100000/1000/1000=10t/h〔蒸汽〕×200kw/t=2023kw/h2023kwh/400v.電石爐尾氣白灰窯2.3.余熱回收產(chǎn)蒸汽10t/h,通過(guò)廢氣貯灌汽源,驅(qū)動(dòng)一套2023kwh/400v8000h/16MW電石爐尾氣白灰窯余熱鍋爐尾氣除塵焦炭烘干汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)配電裝置1工藝流程簡(jiǎn)介余熱發(fā)電投資估算備注備注60％4所示。品名規(guī)格單位數(shù)量單價(jià)金額/萬(wàn)元余熱鍋爐20t翅管臺(tái)1360360汽輪發(fā)電機(jī)2023kwh電液控套1360360電器掌握配電、變壓套1100100廢氣凈化202300m3/h套1180180水處理10t套13030管線套15050總控系統(tǒng)套13535安裝、運(yùn)輸套1150150土建保溫重鋼構(gòu)造㎡6002023120其它輔材80合計(jì)14653.13.1投資分析〔1〕年發(fā)電量：發(fā)電裝機(jī)容量2023kW，年發(fā)電時(shí)間8000小時(shí)，年發(fā)電量16MW·h?！?〕運(yùn)行本錢：包括人工、機(jī)油、修理及配件、消耗件、治理、不行推測(cè)等費(fèi)用，折0.10元/kW·h=16MW·h×0.10元/kW·h=160萬(wàn)元?！?〕年發(fā)電收益：發(fā)電電價(jià)按用電電價(jià)0.55元/kW·h計(jì)算，年發(fā)電收益=年發(fā)電總量×發(fā)電電價(jià)=16MW·h×0.55元/kW·h=880萬(wàn)元。〔4〕經(jīng)濟(jì)效益：年收益=880萬(wàn)元－160萬(wàn)元=720萬(wàn)元?！?〕技改嘉獎(jiǎng):300萬(wàn)元〔6〕投資回收期：〔1465-300〕÷720萬(wàn)元=1.3年〔18個(gè)月〕。二.140m3氣燒石灰窯方案一、簡(jiǎn)述：用電石爐煤氣煅燒石灰是行業(yè)最可行的技術(shù)改造工程。一來(lái)有利環(huán)保、二來(lái)有格外好經(jīng)濟(jì)效益，而且用圓筒的爐型，投資小、見(jiàn)效快。二、2×280m3280m326.5M9M。產(chǎn)量 400/日。燃?xì)庀碾娛癄t煤氣300m3/t.灰。40-80mm。500kw。三、雙筒豎爐主要構(gòu)造豎爐主要有爐體、上料斜橋、爐頂裝料、出灰機(jī)、助燃風(fēng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)和燃燒器及溫度儀表掌握及抽煙除塵等幾局部組成。爐體外為金屬殼，內(nèi)砌耐火磚。四、工藝簡(jiǎn)述經(jīng)篩分處理后的合格石灰石原料32〔高爐煤氣使用預(yù)混式蝸流燃燒器，焦?fàn)t煤氣要使用我這兩種專用設(shè)備是不能用于燒石灰的增加抽風(fēng)機(jī)和布袋除塵及平板出灰機(jī)等設(shè)備。五、主要設(shè)備〔單臺(tái)〕1、3t；2、上料小車1.2m3；3、園盤出灰機(jī)〔或閥式卸灰器〕14、9-1935kw15、9-1935kw16、煤氣燃燒器327、電振給料器18、各種管道閥門19、電器儀表掌握系統(tǒng)設(shè)備1六、投資概算包括土建根底，爐體全部設(shè)備，帶除塵抽風(fēng)系統(tǒng)的800萬(wàn)左右。七、效益分析氣燒石灰沒(méi)有煤炭能源消耗〔用煤燒每噸灰用煤為200-250〕所以本錢低，而且質(zhì)量好，無(wú)渣又活性好，對(duì)電石有格外大的質(zhì)量作用。依據(jù)現(xiàn)在不少企業(yè)核算，60-8012.5效益估算.12.5t×64/t=800投資回收期:12.電石尾氣煅燒白灰窯;12.5t;800-1000萬(wàn)元;所產(chǎn)白灰可滿足電石爐所需〔9t/年〕。白灰窯余熱利用發(fā)電;年,720萬(wàn)/年;可用于本廠低壓側(cè)接入自用。兩項(xiàng)投資回收期;〔800＋1465〕/〔800＋720〕=1.5〔年〕并且可以申報(bào)節(jié)能嘉獎(jiǎng)資金、財(cái)政補(bǔ)貼。根椐以上設(shè)計(jì)分析,本工程社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益格外可觀,應(yīng)盡快決策實(shí)施。四.相關(guān)參考文獻(xiàn)密閉電石爐尾氣利用途徑分析密閉電石爐尾氣現(xiàn)有的利用途徑可分為兩大類：用做燃料或化工原料。用做尾氣余熱鍋爐熱源發(fā)電該技術(shù)將密閉電石爐的含塵尾氣直接引入特別設(shè)計(jì)的余熱鍋爐換熱，充分利用電石爐煙氣進(jìn)展除塵處理，到達(dá)電石爐尾氣熱能利用及干法除塵的雙重目的。該技術(shù)奇異地避開了電石爐尾氣難以凈化的難題，實(shí)行先換熱后除塵的方案，一臺(tái)尾到利用的缺點(diǎn)，是目前較為成功的技術(shù)，所產(chǎn)出的過(guò)熱蒸汽用于發(fā)電。用做石灰窯生產(chǎn)的熱源燃料電石屬高能耗產(chǎn)品，其生產(chǎn)過(guò)程中的石灰燒制、焦炭枯燥等都需要大量的熱源。承受該技術(shù)。君正承受自行開發(fā)的尾氣干法凈化技術(shù)，回收的尾氣全部用于氣燒石灰窯，石灰再用于電石爐生產(chǎn)電石，即節(jié)約了資源，又保護(hù)了環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了尾氣平衡綜合利用。此種利用途徑的缺點(diǎn)和局限性是：電石爐尾氣需先除塵凈化，凈化過(guò)程易產(chǎn)生二次污染；目前，輸送工藝、氣燒石灰窯工藝本身還存在一些問(wèn)題；凈化后的尾氣屬高價(jià)值燃料，作為一般燃料使用太惋惜。密閉電石爐尾氣利用途徑能源生產(chǎn)和供給形式多樣化已經(jīng)成為必定進(jìn)展趨勢(shì)，分布式能源是提高能源有效利用率、保護(hù)環(huán)境的有效途徑，已受到世界各國(guó)的高度重視并得到廣泛應(yīng)用。將凈化后的電石爐尾氣，作為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電的燃料，具有典型的分布式能源特征，可大可小，附加值高，技術(shù)成熟牢靠。余熱發(fā)電原理電石爐排出的600～1000℃煙氣直接進(jìn)入余熱鍋爐換熱,使煙氣溫度冷卻至250℃以下排出,進(jìn)入除塵器除塵,再進(jìn)入凈扮裝置,凈化后的CO余熱發(fā)電工藝流程電系統(tǒng)、外部配套系統(tǒng)。具體包括電石爐尾氣凈化、冷卻水循環(huán)、發(fā)電和輸配電、余熱利用裝置、廠房土建等。其工藝流程如以下圖：結(jié)論與建議電石爐尾氣作為燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)燃料，具有顯著的分布式能源特征，模塊式設(shè)計(jì)可大可小，投資敏捷，技術(shù)成熟牢靠，能源利用效率高，投資回收期短。主要產(chǎn)品為電，無(wú)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。特別適合我國(guó)電石生產(chǎn)企業(yè)多、分布廣的國(guó)情。建議有關(guān)部門在《電石行業(yè)準(zhǔn)入條件〔2023年修訂〕》的根底上，制定相應(yīng)的鼓舞政策，促進(jìn)電石爐尾氣的利用，推動(dòng)電石行業(yè)的節(jié)能減排工作。藝條件各不同也有區(qū)分。一般來(lái)說(shuō)，燒一噸灰用高爐煤氣需1600m3左右，燒焦300m3360m3120m3900m3按它的最低熱值換算：85011200M340001250M3800M3左右。130M31承建節(jié)能環(huán)保型雙套筒石灰窯〔氣燒窯〕(2023-04-0909:45:49)轉(zhuǎn)載▼標(biāo)簽：石灰窯350mlCO21.5%，范圍寬，可使用發(fā)熱值在1100kCal/Nm3以上的低熱值煤氣，且煤氣壓力僅為15kPa左右的也較低，是一種節(jié)能型的石灰窯。燃燒，溫度較高，煅燒效率較高，而在煅燒帶下部，石灰煅燒過(guò)程根本完成，石灰在此處不350ml5%。雙套筒窯的特點(diǎn)：承受并流加熱系統(tǒng)，在物料煅燒尾期，物料與煙氣溫差小，石灰不會(huì)造成生、過(guò)燒，且活性度高。承受良好的換熱系統(tǒng)，排煙溫度低，單位熱耗低。雙套筒窯具有備工藝先進(jìn)、燒成石灰品質(zhì)好、能耗低、負(fù)壓操作煙塵少、維護(hù)費(fèi)用低和自動(dòng)化程度高，窯體設(shè)備簡(jiǎn)潔，操作便利。且投資少，占地面積小。由于承受煙氣回流噴射技術(shù)，有較長(zhǎng)的并流燃燒帶，產(chǎn)出石灰活性度高。熱耗較低。25500KVA電石爐尾氣煅燒石灰的雙套筒石灰窯，推舉兩種方案。方案一：利用一臺(tái)電石爐的尾氣來(lái)建一座日產(chǎn)150噸的石灰窯。25500KVA2300m3/Nm3，可滿足一臺(tái)日產(chǎn)150不均勻，故每臺(tái)石灰窯需要再另建一個(gè)儲(chǔ)氣罐，以用來(lái)穩(wěn)定氣量和壓力。方案二：利用三臺(tái)電石爐的尾氣來(lái)建一座日產(chǎn)500噸的石灰窯。25500KVA6900m3/Nm3，可500噸雙套筒石灰窯所需燃料。500150噸雙套筒窯具有以下優(yōu)點(diǎn)和不同點(diǎn)：構(gòu)造緊湊，占地面積少。只是加大了窯的容積，全部設(shè)備勻只需一套，掌握系統(tǒng)也只需一套。15044個(gè)噴射器，4套出灰裝置。而日50055個(gè)噴射器，5套出灰裝置。150500150噸窯如長(zhǎng)時(shí)間停電石爐，當(dāng)500用壽命。500150噸窯就大大削減了，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。150噸窯單位產(chǎn)品熱耗≤4140kJ/kg，500噸窯單位產(chǎn)品熱耗≤3971kJ/kg15026~28kW·h/t，50024~26kW·h/t。從上面的比照500150噸窯。利用電石尾氣及高熱值氣體煅燒石灰的氣燒矩形石灰豎窯者單位的實(shí)例工程，提出了氣燒矩形石灰豎窯的可行性技術(shù)方案。1、窯型：矩形豎窯〔130噸/天成品灰窯型為例〕1．1豎窯外形尺寸：7950×5980×30780mm窯煅燒帶最小內(nèi)徑：6000×1200mm；預(yù)熱帶最大內(nèi)徑6000×2210mm;冷卻帶最6000×2023mm〔預(yù)熱帶〕1．5豎窯根底地面以上高度：4500mm1．3窯體有效容積：150m32、工藝簡(jiǎn)介經(jīng)篩分揀選后的合格料參加提升機(jī)料斗內(nèi)，提升至窯頂受料斗中，經(jīng)布料器四點(diǎn)參加窯內(nèi)。氣。3、豎窯的構(gòu)造特點(diǎn)組成：該豎窯分窯根底局部、窯體砌體局部、窯體鋼構(gòu)造、窯體管道局部、加料出料局部、電氣儀表局部。窯體砌體構(gòu)造：預(yù)熱帶上部承受粘土磚，下部承受高鋁磚，成倒錐臺(tái)型即上大下小。930mm，為矩形斷面；分四個(gè)外火箱燃燒室，每個(gè)凈尺寸6000×700mm735mm36只燃?xì)鉄?。冷卻帶上部承受高鋁磚，下部承受粘土磚，成錐臺(tái)型即上小下大。整個(gè)窯體構(gòu)造緊湊，穩(wěn)定性好。鋼構(gòu)造：窯體外邊用型鋼加固，預(yù)熱帶外邊用鋼板封閉，保證窯體負(fù)壓操作。助燃風(fēng)利用廢氣余熱，熱風(fēng)助燃。整個(gè)窯體設(shè)有多處熱電偶測(cè)溫、多處壓力顯示，保證窯爐正常調(diào)試和使用。改善產(chǎn)量和質(zhì)量。既可用氣燒又可用煤等其它燃料燒。這種氣燒矩形石灰豎窯的最大特點(diǎn)在于〔61.2米〕，6米的兩面承受外加火箱，火焰在火箱內(nèi)進(jìn)展混和后，再箱可使各不一樣的溫度混為同一溫度，這樣的操作方式可有效、均勻地把溫度掌握在900—1250℃之間，是燒活性石灰的抱負(fù)溫度，從而解決了過(guò)、生燒問(wèn)題。由于使用了兩邊噴火口，熱量穿透長(zhǎng)度只需0.6m，其中心溫度則可達(dá)1100℃，屬于產(chǎn)活性石灰比較抱負(fù)的溫度，這樣就有效地解決了圓型窯中心燒不透的難題。，可有效地使燒好的石灰得到有效地冷卻，出料溫度在100℃以下。整個(gè)豎向截面根本是一個(gè)“啞鈴”“窯壁效應(yīng)”，使進(jìn)入豎窯內(nèi)的石灰石粒度分布合理，保證料柱中心良好的透氣性，并可增加窯壁的使用壽命。1300.83320ml以上，生、過(guò)5%1350kcal/kg350℃時(shí)，燃耗1150kcal/kg以下。解決了高熱值尾氣火焰短引起的中心燒不透，邊緣過(guò)燒的現(xiàn)象。且目前已在電石行業(yè)有成功應(yīng)用的實(shí)例。1規(guī)格型號(hào)100m3 140m3 150m3 210m3產(chǎn)量55～70t/d100～110t/d120～130t/d140～150t/d石灰生產(chǎn)工藝化學(xué)反響用石灰石在高溫下分解成氧化鈣和二氧化碳理論上，分解1t石灰石，需要消耗1777000kJ的熱量。及出窯石灰?guī)ё叩臒崃俊?311660kJ1t4114755kJ原料〔石灰石〕類：1760～2160kg/m3。kg/m3。2560kg/m3。酸，能和強(qiáng)酸發(fā)生反響并形成相應(yīng)的鈣鹽，同時(shí)放出CO。石灰石在大氣壓力下2到達(dá)900℃以上就會(huì)發(fā)生分解反響。石灰石的雜質(zhì)〔CaCO〕是自然礦物，所以它含有一些不利于煅燒的雜質(zhì)，它們主3要來(lái)源于三個(gè)方面：1、原料石灰石所含有害物：SiOAlOFeONaO、KO、P、S2 23 23 2 22SiOAlOFeONaO、KO、、S

2 23 23 2 23、燃料所含有害物：SiOAlOFeONaO、KO、P、S2 23 23 2 2關(guān)鍵的。石灰石的粒度在石灰石煅燒過(guò)程中，原料石灰石粒度對(duì)產(chǎn)量的影響是格外大的，由于CO2離是石灰石外表對(duì)內(nèi)部漸漸進(jìn)展的，所以大粒徑石灰石比小粒徑的煅燒要困難，需用的時(shí)間也長(zhǎng)。40～80mm石灰石的選擇小，好燒，但煅燒后的灰質(zhì)差。結(jié)果后，經(jīng)慎重推斷選擇使用。優(yōu)質(zhì)石灰石一般CaO含量在52%以上，MgO含量在3%以內(nèi)，SiO2

1%以內(nèi)。燃料石灰石煅燒燃料有很多種。其中有固體的，液體的，氣體的等等。污染大。過(guò)高污染大一般不使用。21CO和SO2 2排放量。油，所以不簡(jiǎn)潔掌握使用。高爐煤氣〔羅茨風(fēng)機(jī)〕鼓風(fēng)，并且通過(guò)熱風(fēng)爐加熱后進(jìn)入了高爐，這種熱風(fēng)和是煉鐵的化學(xué)過(guò)程。還有大量的過(guò)剩的一氧化碳，這種混和氣體，就是“高爐煤氣”。這種含有可燃一氧化碳的氣體，是一種低熱值的氣體燃料，它的熱值一般只有包等等。高爐煤氣為煉鐵過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為：CO、CONHCH其中可燃成分CO含量約占25%左右。

2 2 2 4高爐煤氣的成分和熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關(guān)。器和布袋除塵。種因素的影響，混合氣體的溫度必需遠(yuǎn)大于著火點(diǎn)，才能確保燃燒的穩(wěn)定性。煅燒窯都是這個(gè)原理，只是窯型不同，燃料不同而已?！驳角嗖A。相比較傳統(tǒng)的煤燒窯，氣燒窯具有以下優(yōu)點(diǎn)：1簡(jiǎn)單，投資較大，生產(chǎn)本錢較高。產(chǎn)本錢較低。23造成污染。4用煤作燃料，布料稍不均就會(huì)消滅溫度有不穩(wěn)，所煅燒出的石灰活性度較差。燃燒速度快，冷卻速度也快，所煅燒出的石灰活性度較好。5長(zhǎng)。爐況。氣燒窯的上述優(yōu)點(diǎn)，使其在石灰生產(chǎn)領(lǐng)域越來(lái)越被認(rèn)可，進(jìn)展很快。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)YB/T042-2023〕依據(jù)原料將冶金石灰分為兩類：活性度，4mol/mL2活性度，4mol/mL2類別品級(jí)CaOCaO+MgOMgOSiOS酌減40±1℃，10min特級(jí)≥92%≤1.5%≤0.02≤2≥360一級(jí)≥90%≤2.0%≤0.03≤4≥320一般冶金石灰二級(jí)≥88%－＜5%≤2.5%≤0.05≤5≥280三級(jí)≥85%≤3.5%≤0.10≤7≥250四級(jí)≥80%≤5.0%≤0.10≤9≥180特級(jí)≥93%≤1.5%≤0.025≤2≥360一級(jí)≥91%≤2.5%≤0.050≤4≥280鎂質(zhì)冶金石灰 二級(jí)≥86%≥5%≤