碳素煅烧炉余热综合利用的方法技术

碳素煅烧炉余热综合利用的方法，将煅烧炉八层火道产生的高温烟气和“首层多余挥发份外引燃烧”形成的高温烟气融入一体化的余热锅炉，形成的饱和蒸汽再反送到煅烧炉出口高温烟气处的过热蒸汽发生器，形成满足发电和供热的过热蒸汽用于发电和供热。１↑［＃］煅烧炉和２↑［＃］煅烧炉对称设置，在１↑［＃］煅烧炉和２↑［＃］煅烧炉之间，设置有高温烟气汇集区，在高温烟气汇集区的前端，连接设置有高温过热蒸汽装置，高温过热蒸汽装置的上端设置有过热蒸汽出口。在高温过热蒸汽装置的前面，设置有减温器，减温器的前面又设置有低温过热器。低温过热器的前面，连接设置有饱和蒸汽发生器，在饱和蒸汽发生器的前面又连接设置有省煤器和引风机。本发明专利技术结构合理，可调节性好，节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及余热综合利用技术，尤其涉及。
技术介绍
目前在碳素行业的生产中，煅烧工艺设备广泛采用罐式煅烧炉，其余热利用普 遍采用热煤炉对其产生的1000至110(TC高温烟气进行吸收利用，以解决碳素生产过程中所需的热能。但由于碳素生产所需热能较少，故热煤炉的排M^高达500 "C以上，存在严重的能源浪费，不符合当前国家提倡的节能减排政策。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种碳素煅烧炉余热综合 利用的方法，将煅烧炉与余热锅炉进行一体化设计，利用煅烧炉的高温烟气形成高温过热蒸汽装置，以满足发电或者供热的需要，最终排烟温度《16(TC，使热能利 用率提高了 25%以上。本专利技术所述的，将煅烧炉8层火道产生的高温 烟气和本，特有的"首层多余挥发份外引燃烧"形成的高温烟气融入一体化的余 热锅炉，余热锅炉形成的饱和蒸汽再反送到煅烧炉出口高》显烟气处的过热蒸汽发生 器,形成满足发电和供热的过热蒸汽用于发电和供热。采用石油焦自身挥发份加热， 每罐排料量90kg/h，共建设160罐，总排料量14400kg / h， ^A产出率以75^计 算，则臥生料量19200kg/h,原料组分中7K分是8X,挥发份为10X，麟损5%， 其他2%，形成aX集中烟气道的烟气量为V繊=19200x8%x22.4—18 =191 lNm3/hV挥发份-19200x 10c/ox22.4^6.33x5.016=34080 Nm3/hV ^jb=19200x5o/ox22.4+12+21%=8533 Nm3/h式中6.33为挥发份平均相对分子质量；5.016为单位体积挥发份完全燃烧生 成烟气量；21%为空气中氧气含量。V鹏=V水+V挥+V损=1911 +34080+8533 = 44524Nm3/h在实际操作中，各层火道均有不同程度的配风，，44524Nm3/h的烟气是在 含氧量0%的理想情况下的数据，那么，在上述过程中共耗掉多少氧量呢 耗氧后又 有多少氮气被带入呢 经测试，烟气的主要组成成分是烟气主要成分<table>table see original document page 4</column></row><table>C02的耗氧所形成的N2混在烟气中的量是:VCo2= 32+44x44524x4%x78%+21% = 4810 Nm%CO的耗氧所形成的N2混在烟气中的量是Vco= 16+28x44524xl0%x78%+21% = 9450 Nm3/h烟气中过剩的氧量所带进的N2量是V过=44524x 15.5%x78%+21% = 25633 Nm3/hV氮=4810+9450+25633 = 39893Nm3/h实际排放烟气总量V = 44524+39893 = 84417 Nm3/h实测烟气流量26800 m3/h(48 ,，每罐产生烟气量558.33 m3/h， 160罐共产生 烟气量89332 m3/h0经分析烟气主要成分、比热容如表l所示，余热锅炉进口烟气温度按100(TC，出口按20(TC来计C—2.21xl8o/o+1.50xl5.5o/o+1.74x5o/o+1.41x61.50/(^ 1.58445 KJ/m3.°C C2P = 1.83 x 18%+137x15.5%+1.53 x5%+1.30x61.50/0 = 1.4182 KJ/ m3.°C 烟气中总的热量:QirVffl(t进xCV—"xC2P)=89332(1000xl.5845—200 x 1.4182)=1腦8425.5KJ/h = 27801058.74Kcal/h式中Q ~~ffl气提供的热量，kJ/h; V^^JS气总体积，m3; tffl余热锅炉进口烟气温度，°C; t^B~~^热锅炉出口烟气温度，°C; CV~~^因气100(TC 时的平均比热容，kJ/ (m3'°C);C2p~~^因气在200。C时的平均比热容，kJ/ (m3'°C)。 折标煤计算按国家标准1千克标煤的热值定义为7000kcal/kg,每小时的节煤 量W是W = 27801058.74〃000/1000 = 3.972t/h，年节约标煤量Q应是Q = 3.972X 24X330 = 31458.24吨，每年节约标煤3万多吨，节能效应十分突出。煅烧炉的主要作用将外购所得的石油焦在炉内125(TC高温煅烧，使石油焦中的挥发份完全溢出，成为生产碳素所用的原料，g卩锻后焦，同时产生大量的1000 画。C的高温烟气。煅烧炉外引挥发份通道夕卜弓脾发份的燃烧通道的作用当夕卜购石油焦的挥发份高时，煅烧炉首层的温度会高于125(TC,这样会大大减少煅烧炉的j顿寿命。为控制首层驢低于1250°C， 必需减少石油焦的入炉量或回掺已成品的锻后焦，致使锻后焦的实际产量下降。为 解决这一矛盾，在设计煅烧炉时，应增加外引挥发i^燃烧通道，将多余的挥发份在 炉外充分燃烧，既保证了锻后焦的产量，又确保了煅烧炉的寿命，形成的高温烟气 作为余热锅炉的原料汽。高M气汇集区:煅烧炉及外弓l挥发i^燃烧通道形成的1000 1 IO(TC的高澍因气汇集区域。本发 明设置有1#、 2#煅烧炉及外引挥发份燃烧通道形成的1000 110(TC的高温烟气汇 集区域。饱和蒸汽发生器1000 n00。C高WI气经过《ffl过热器、高温过热蒸汽装置、减温器后，至ij达 饱和蒸汽发生器的入口，入口驢在800 850。C左右，在饱和蒸汽发生器内形成饱 和蒸汽。低温过热器由饱和蒸汽发生器产生的饱和蒸汽在该装置内形成低温过热蒸汽。 高温过热蒸汽装置由低温过热器形成的低温过热蒸汽在高温过热蒸汽装置内形成高温过热蒸汽。 减温器由高温过热蒸汽装置形成的高温过热蒸汽的目标是3.8MPa， 450±15°C，当 高于此指标时，用减温器设备从减温7X^置处注入104。C的减温7jCJt行调节，这就 是减温器的作用。省煤器A和省煤器B:所说省煤器A和省煤器B的作用是利用该装置将itA蒸汽发生装置的冷水，与废烟气进行热交换， 一是提高i4A蒸汽发生装置的入水^^; 二是降低废烟气的 相对温度，使其《155'C，综合提高烟气的热利用率。 引风机废烟气排放的风机。 过热蒸汽出口成品过热蒸汽的出口，蒸汽流向汽轮发电机蒸汽母管或热网。减温7條置减温器的减温水入口处。石油焦经提升 入煅烧炉的炉顶，经布料机分配给每一个小室，自上而下分 经8层火道后冷却成锻后焦，作为碳素生产的原料。8层火道形成的高温烟气和外弓l挥发伤^it烧通道形成的高温烟气汇集后iiA余 热炉的1:包和蒸汽发生器部分，形成的饱和蒸汽再反流入低温过热器、减温器和高温过热蒸汽装置后，形成3.8MPa， 450土15-C的中温中压过热蒸汽，带动汽轮发电机 或供热网1顿。当8层火道的首层火道鹏超过125(TC时，加大外引挥发份煅烧通 道的风量，以保证煅烧炉的寿命并充分利用余热。当混合烟气皿高于105(TC时， 同时也加大外弓脾发份燃烧通道的冷水翻行Mit调节。为了减少烟气中的S02对后续低温设备的腐蚀，饱和蒸汽的发生装置不采用 104-C的热力歸,而采用135'C的高温热力除氧。为了充分提高烟气余热的禾拥率， 本本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳素煅烧炉余热综合利用的方法，将煅烧炉８层火道产生的高温烟气和本装置特有的“首层多余挥发份外引燃烧”形成的高温烟气融入一体化的余热锅炉，余热锅炉形成的饱和蒸汽再反送到煅烧炉出口高温烟气处的过热蒸汽发生器，形成满足发电和供热的过热蒸汽用于发电和供热，其特征在于１↑［＃］煅烧炉（１）和２↑［＃］煅烧炉（１）１对称设置，在１↑［＃］煅烧炉（１）和２↑［＃］煅烧炉（１１）之间，设置有高温烟气汇集区（１３），在１↑［＃］煅烧炉（１）的外端，连接设置有１＃煅烧炉外引挥发份通道（１４），在２＃煅烧炉（１１）的外端，同样也连接设置有２↑［＃］煅烧炉外引挥发份通道（１２），在高温烟气汇集区（１３）的前端，当然也是在１＃煅烧炉（１）和２↑［＃］煅烧炉（１１）的前端，连接设置有高温过热蒸汽装置（１０），所说高温过热蒸汽装置（１０）的上端，设置有过热蒸汽出口（２）；在所说高温过热蒸汽装置（１０）的前面，设置有减温器（９），减温器（９）的前面又设置有低温过热器（８），在所说的减温器（９）和低温过热器（８）相连接的连接点上，设置有减温水装置（３）；低温过热器（８）的前面，连接设置有饱和蒸汽发生器（７），在所说的饱和蒸汽发生器（７）的前面，又连接设置有省煤器Ａ（４）和省煤器Ｂ（５），与所说的省煤器Ａ（４）和省煤器Ｂ（５）相连接，设置有引风机（６）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫桂林，李庆义，谭芝运，李跃军，刘春龙，张海霞，
申请(专利权)人：济宁碳素工业总公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]