浅谈冶金矿热炉的环保节能办法

1冶金矿热炉高温部位汽化冷热利用

汽化冷却的优点在于冷却水的消耗量大大减少。通常每加热1公斤饱和温度的软化水使之变为蒸汽约需吸热510千卡,而一般冷却水,当进出水温差在10℃时,每公升水仅能吸收热10千卡,因而使用汽化冷却时,每公斤水从冷却构件上带走的热量不是10千卡,而是510千卡以上,从而使耗水量大减少。由于汽化冷却使用软化水,因此完全消除了水垢沉积现象,从而提高了冷却构成件的冷却效果,更延长了设备的使用寿命。

2冶金矿热炉余热利用的思考与建议

对于熔融状态的铁渣、铁水等,建议通过将热能首先移至水介质,再通过热水一冷水的方式实现热能的转换。比如采取将锅炉的给水温度预提高,再通过冷热水循环分级逐步提高,最终取走热量的方式。目前大部分的冶金公司采用冲渣水直接将渣和热量移走,进入热水中的这部分热量如何转移利用需要思考和探索实践。铁水的热量也不少,但铁水最终是由熔融状的物料成为固体物料,换热具有一定的难度,建议通过空气一固体的方式将此热量移至空气中较容易实现,至于热空气的用处,则需要考虑矿热炉料或入炉作用。矿热炉余热利用如采取供暖供蒸汽热源的方式运行,其经济性要较用于发电效益要好。主要是由于目前上网电价较低,即使按目前平均It蒸汽约发电150kwh(扣除发电装置自用电外),吨汽发电量的价值大约为60~70元。而目前市场上It低压蒸汽的价值约为150元左右。若周边两三公里内有需要用蒸汽热源的用户,则出售蒸汽则经济效益会更好。同时供热投资也可以节省汽轮发电机、循环冷却系统及送变电设备等投资。

在生产中尽可能关闭炉门,除了必要的观察料面和电极外,其余时间炉门要紧关,仅是一些缝隙进人的空气就足够炉内料面的物料燃烧之用。至于如何改造矿热炉内观察人孔和工作炉门、改造炉身的密封性需要进一步的探索实践。该余热利用主要针对半封闭的矮烟罩矿热炉适用,半封闭矿热炉内产生的烟气大部分成分为漏人空气中的N2、空气中用不完的O2以及部分燃烧产物如CO2、H2O等,含CO极少,也没有含SO2等腐蚀性气体,理论上锅炉排烟温度可以设计到很低,但需要考虑到烟气的露点问题,当降温到露点温度时,会造成后序的布袋除尘器由于结露而粘结布袋。按照余热锅炉的设计原则,一般排烟气温度大于500℃时,装设余热锅炉产生蒸汽效果显著的,节能效果较明显。可以按具体情况设置饱和蒸汽锅炉或热水锅炉,蒸汽压力通常为低压。

该循环水一般是从常温提高至45℃以上的热水,所带走的热量不容忽视。在不会造成矿热炉各冷却部位过热损坏的前提下,取走高温热水,补充低温凝结水和软化水,对于提高锅炉的产汽量,提高余热利用率会有所帮助。半封闭矿热炉的炉罩通常是以水冷钢梁作骨架,并衬以耐火浇注料。整个炉罩的支承钢梁、内外环梁、斜梁,直梁、电极环梁等,均分别通水冷却。包括电极上的铜瓦、电极夹紧环、集电环、导电铜管、保护环等都采用水冷却。同时还包括炉罩出口排烟管部分管段也装设了水冷夹套,以达到冷却烟气的目的。所有的冷却水最终是带走各个部件传人的热量,进人冷却水中。该部分的冷却水量并不少,水温也不低。冶金生产企业通常做法是设置专门的冷却塔对此部分的冷却水进行降温。

3结语

建议国内有条件的冶金行业,尽可能多地在节能降耗技术方面进行思考和探索,借鉴国内冶金生产节能先进技术,提高我国的冶金生产效益。所以应用新技术在冶金设备的高温部位进行一些设备技术改造,对提高设备的使用寿命和节约水资源,更主要的是使白白浪费掉的热源转化为新的再生能源,达到节能环保的目标作用,从而为企业长足发展和企业的持续健康发展夯实基础。

作者：吴以东 单位：云南建水锰矿有限责任公司