一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，包括焙烧炉出口烟道、流化床冷却器、烟气换热器和至少两个闪蒸罐，所述烟气换热器设置在焙烧炉出口烟道上；所述闪蒸罐之间通过连通管路串联连接，所述烟气换热器的出口与所述闪蒸罐的入口通过管路连接，所述闪蒸罐、流化床冷却器和烟气换热器依次通过连通管路串联连接。本实用新型专利技术的氧化铝焙烧炉烟气余热回收利用系统，能对氧化铝焙烧炉固体热与烟气余热资源进行全流程余热回收利用，系统设计合理且简单，降低了成本。降低了成本。降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收利用系统


[0001]本技术属于氧化铝生产
，具体涉及一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收利用系统。

技术介绍

[0002]焙烧过程是氧化铝生产的最后一道工序，该生产过程的主要任务是将带有附着水和结晶水的氢氧化铝在焙烧炉中高温煅烧，脱除附着水和结晶水，从而生成物理化学性质符合要求的氧化铝产品。氢氧化铝焙烧炉烟气经ID风机排出，其烟温约150
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200℃，大量的能量资源被浪费，同时也对环境造成了污染。国内氧化铝厂目前使用的焙烧炉主要有气态悬浮焙烧炉和循环流态化焙烧炉。氧化铝从焙烧炉中经旋风冷却系统冷却后温度一般在200℃以上，还需经流化床冷却器进行二次冷却至80℃以下。流化床冷却器的氧化铝粉料冷却目前大多采用循环水冷却，循环水冷却的热量没有被利用，由冷却塔排向大气。目前氧化铝厂的余热利用大都采用间接换热设备进行换热，常用换热设备为板式换热器。板式换热器作为一种间接换热器，具有换热效率高，结构紧凑等优点，但在用于氧化铝厂的工艺流体换热时，其工艺流体大多具有腐蚀性、易结疤等特性，造成板式换热器成本高，并需经常停用进行板片清理等工作，对企业生产影响很大。因此，如何找到更简单可靠的低温烟气余热与固体余热利用的方法，实现余热资源全过程可靠回收利用，成为目前研究的重要课题之一。
[0003]中国专利技术专利授权公告号CN101324408B公开了一种氧化铝气态悬浮焙烧炉烟气余热回收方法，是在焙烧炉静电收尘器与ID风机之间排烟管路上，安装一台烟气换热器对焙烧炉烟气进行余热回收，在烟气换热器的进出口端安装有旁通烟道，烟气余热回收系统的给水为氧化铝蒸发工序来的冷凝水，系统给水的加热采用两级加热形式，提高烟气换热器的进水温度。余热系统回收的热量可以满足一台平盘过滤机氢氧化铝洗水加热的需要。该专利技术中氧化铝焙烧炉烟气的热量通过烟气换热器进行余热回收，然后进入给水预热器进行热交换，最后进入混水器进行混合使用。该烟气余热回收方法仅回收了焙烧炉固体热，而从焙烧炉出来的烟气余热并没有进行有效回收利用。

技术实现思路

[0004]本技术旨在提供一种氧化铝焙烧炉烟气余热回收利用系统，能对氧化铝焙烧炉固体热与烟气余热资源进行全流程余热回收利用，系统设计合理且简单，降低了成本。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0006]一种氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，包括焙烧炉出口烟道、流化床冷却器和烟气换热器，所述烟气换热器设置在焙烧炉出口烟道上；其结构特点是：还包括至少两个闪蒸罐，所述闪蒸罐之间通过连通管路串联连接；所述烟气换热器的出口与所述闪蒸罐的入口通过管路连接，所述闪蒸罐、流化床冷却器和烟气换热器依次通过连通管路串联连接。
[0007]闪蒸是高压的饱和水进入比较低压的容器中后由于压力的突然降低使得这些饱
和水变成一部分的容器压力下的饱和水蒸汽和饱和水。本技术的烟气余热利用系统包括至少两个闪蒸罐，各个闪蒸罐内的压力均不相同，相串联的闪蒸罐内的压力梯度递减。其中，与烟气换热器相连的闪蒸罐内的压力最高，该闪蒸罐内的压力低于从烟气换热器内出来的饱和水的蒸汽压，该闪蒸罐称为一级闪蒸罐，后续串联的闪蒸罐分别称为二级闪蒸罐、三级闪蒸罐等，与流化床冷却器相连的闪蒸罐内的压力最低。首先通过利用流化床冷却器的冷却热加热热媒水，再将热媒水送入焙烧炉出口的烟气换热器进行吸热升温，升温后的热媒水先进入一级闪蒸罐进行闪蒸，闪蒸后冷凝水去串联的二级闪蒸罐等多级闪蒸罐内进行闪蒸，闪蒸后冷凝水回收进入流化床冷却器内，如此循环进行，热量充分梯度利用。通过串联的闪蒸罐闪蒸产生饱和蒸汽，该饱和蒸汽可以去蒸发工艺加热工艺流体(如原液)，降低生产蒸汽消耗，热量充分梯度利用。热媒水闪蒸是根据后续蒸发工艺真空度来自动调节，是一个自平衡过程。相较于现有余热回收利用方法，本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统能对氧化铝焙烧炉固体热与烟气余热资源进行全流程余热回收利用，系统设计合理且简单，降低了成本。余热回收利用系统没有间接换热设备(如板式换热器等)，直接闪蒸产汽，系统运行不结疤，无需停机清理维护，运行稳定可靠。利用回收烟气余热与氧化铝冷却热加热循环热媒水，提高厂用工艺流体温度，降低运行成本。流化床冷却器采用热媒水进行冷却，回收其热量，可以停用循环冷却水，节约循环水泵和冷却塔风机电耗及循环水消耗，同时保证氧化铝的冷却效果。多梯度利用循环热媒水闪蒸与冷凝，显著减少新鲜蒸汽的消耗量，实现节能、节水和环保的经济和社会效益。
[0008]优选的，还包括循环水泵，所述循环水泵设置在所述闪蒸罐与流化床冷却器之间。
[0009]优选的，还包括冷凝水补水罐，所述冷凝水补水罐通过管路与所述闪蒸罐相连。冷凝水补水罐与一级闪蒸罐相连，用于自动补充闪蒸罐闪蒸产汽后损失的循环水量。
[0010]优选的，还包括多效蒸发器，所述闪蒸罐顶部与所述多效蒸发器通过管路相连通。闪蒸罐内闪蒸产生的蒸汽通过闪蒸罐顶部的管路去蒸发工艺加热后续工艺流体，热量多梯度循环利用。
[0011]具体的，所述闪蒸罐的数量为三个或者五个。当闪蒸罐的数量为三个时，与烟气换热器相连的闪蒸罐为一级闪蒸罐，与之相串联的分别为二级闪蒸罐和三级闪蒸罐，三级闪蒸罐与流化床冷却器相连。当闪蒸罐的数量为五个时，与烟气换热器相连的闪蒸罐为一级闪蒸罐，与之相串联的分别为二级闪蒸罐、三级闪蒸罐、四级闪蒸罐和五级闪蒸罐，五级闪蒸罐与流化床冷却器相连。
[0012]具体的，所述烟气换热器设置在焙烧炉静电收尘器出口的垂直或水平烟道处，所述烟气换热器的进出口端设有旁通烟道。
[0013]具体的，所述旁通烟道上设有烟道阀。根据生产要求通过烟道阀的开度调节通过烟气换热器的烟气流量，改变通过的烟气量及流动阻力，确保系统运行安全稳定。
[0014]优选的，所述流化床冷却器为独立横翅片流化床冷却器。该独立横翅片流化床冷却器为专利技术专利产品，专利技术专利名称：一种氧化铝焙烧炉流化床冷却器强化传热冷却单元，授权公告号CN104006662B。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0016]1、本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，能对氧化铝焙烧炉固体热与烟气余热资源进行全流程余热回收利用，系统设计合理且简单，降低了成本。
[0017]2、本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，没有间接换热设备(如板式换热器等)，直接闪蒸产汽，系统运行不结疤，无需停机清理维护，运行稳定可靠。
[0018]3、本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，利用回收烟气余热与氧化铝冷却热加热循环热媒水，提高厂用工艺流体温度，降低运行成本。
[0019]4、本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统中流化床冷却器采用热媒水进行冷却，回收其热量，可以停用循环冷却水，节约循环水泵和冷却塔风机电耗及循环水消耗，同时保证氧化铝的冷却效果。
[0020]5、本技术的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，多梯度利用循环热媒水闪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，包括焙烧炉出口烟道(1)、流化床冷却器(2)和烟气换热器(3)，所述烟气换热器(3)设置在焙烧炉出口烟道(1)上；其特征在于：还包括至少两个闪蒸罐，所述闪蒸罐之间通过连通管路串联连接；所述烟气换热器(3)的出口与所述闪蒸罐的入口通过管路连接，所述闪蒸罐、流化床冷却器(2)和烟气换热器(3)依次通过连通管路串联连接。2.根据权利要求1所述的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：还包括循环水泵(11)，所述循环水泵(9)设置在所述闪蒸罐与流化床冷却器(2)之间。3.根据权利要求1所述的氧化铝焙烧炉烟气余热利用系统，其特征在于：还包括冷凝水补水罐(4)，所述冷凝水补水罐(4)通过管路与所述闪蒸罐相连。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋受宝，
申请(专利权)人：蒋受宝，
类型：新型
国别省市：