工业炉窑高温烟气余热回收节能技术
来源：武汉益宇环保科技有限公司 阅读：2360 更新时间：2011-05-10 11:50炉窑余热回收潜力很大，排烟逸气余热排至环境中散失的热能占输入热能的40%以上。若采用多种热交换技术，那么这些在生产过程中不可避免所产生的余热便可大量回收，从而产生巨大的经济效益和显著的环境保护效果。
以85t铜反射炉为例，现有铜反射炉多用油、气燃料燃烧，炉温高达1500℃,排烟温度高达1200℃，排烟热量占总发热量的50％以上,具有的节能潜力大。在冶炼还原期炭元素在高度缺氧环境下形成大量炭黑，严重污染了环境。只有将膜包炭黑在高温供氧条件下二次燃烧，才能消除黑烟污染。
为贯彻科学发展观和建设资源节约型、环境友好型社会的要求，“十一五”期间确保单位GDP能耗应比2005年降低20％和主要污染物排放量降低10％作为约束性硬指标对各部门进行考核。以往高温烟气多为直排大气，近年为减少烟气污染排放改采取无余热回收功能的冷却器降温后，采用造价高、运行费高、降尘效率低的高温袋式除尘器除尘。根据节能减排的精神，结合反射炉高温烟气余热节能减排和增产潜力大的特点，我公司继多年的工程实践，综合多种节能降温技术设计了铜反射炉高温烟气节能减排新方案。
高温（1180℃）烟气由传热效率约高9倍的水沸腾的汽化冷却器代替风管冷却器，节省了占地和造价，也比余热锅炉节省一半造价。高温烟气代煤经汽化冷却器，年产蒸汽9600t，省煤2200t，相应减少93t烟尘排污。蒸汽用于供热、取暖，也可推动背压气轮机拖动发电机，年发电量为72万kw·h。汽化冷却器具有换热效率高数倍、体小、构件耗材少数倍的优点。
中温（760℃）烟气经喷流和管式预热器预热鼓风助燃空气由20℃升高为400℃，相对炉温1500℃而可省燃料1/4，炉温也升高300℃以上。 但熔炼料仅耗热能1/3，其余热能为燃烧系统所耗。所以实测炉温仅升高100℃，缩短冶炼时间10％，节省燃料10％，增产铜10％。也可改一天一炉为二天三炉，增产更多的铜。喷流预热器具有对流和辐射双层传热效高的特点，占地小、器件耗材少。悬挂式钢管结构具有能防止钢管热胀变弯等特点。
由于管式空气预热器的传热效率仅为10～20％，因而设计了喷流空气预热器。为减少受热面积和造价，采用了二段加热空气：低温段用管式空气预热器，中高温段用喷流空气预热器。在喷流空气预热器之前还布置气化冷却器（余热锅炉发电），把烟气冷却下来。风水冷却器使烟气冷却到100℃以下，进入常温袋式除尘器。热风助燃，可大大提高燃烧效率，消除黑烟。常温袋式除尘器跟高温袋式除尘器相比具有除尘效率最高（99.5％），确保烟气达标排放，布袋使用寿命高3倍，价格低2/3倍的特点，每年可节省换袋费88％。在还原阶段以热风进行二次燃烧，效果更为显著。在二次燃烧室加热铜料，可进一步缩短冶炼时间，节省燃料，减少黑烟。
为全面提高冶炼炉燃烧效率，除余热回收还应提高燃烧系统的隔热、密封和减少炉门开启时间。改变鼓风机和引风机的风量、压力与燃烧的最佳匹配。使炉内达到略为负压（10～20Pa），比正压热损耗约减少70％，还能减少烟气无组织外排。鼓风量控制在燃烧空气过剩系数最小（1.05～1.1）为佳，实现烟气中残氧量最小为佳。实践表明，烟气残氧量每降低0.1％，炉子热效率可提高4％。达到节省加热能耗和减少通风动力能耗。
