焙烧炉流化床余热利用技术开发与应用
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完成单位:中铝中州铝业有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-629
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
郭庆山、张 辉、王红毅、左林举、翟云志、闫 果、孔德良、王天鹏
随着国家“十四五”碳达峰碳中和环保政策要求,为降低能源成本,缓解氧化铝生产过程中蒸汽供应和氧化铝产量之间的矛盾日益突出问题,同步实现节能降碳环保需求,中州铝业从生产实际出发,集思广益,提出了”焙烧炉流化床余热利用技术开发与应用”项目。
根据流化床冷却热的回收与焙烧炉烟气排放现状,对冷却热回收方式进行优化,回收物料和烟气的冷却热,实现热量的梯级利用,高温段热量与烟气热量用于加热蒸发原液,低温段热量用于加热循环水,达到更完善的节能降耗目的。
本项目基于降低投资成本,提高余热回收利用率的要求。通过采用独立横翅片换热器组和烟道换热器,充分回收焙烧炉余热;同时加热蒸发原液和除盐水的技术思路,从前端取热至后端热量利用,整体工艺匹配度高,衔接可靠顺畅,与同类技术相比,利用热媒水作为媒介,防止流化床换热管内壁结垢,提高运行效率和换热效率,远超越同类技术。
本项目采用软水换热技术,蒸发原液不进流化床内冷却单元,有效防止流化床内冷却单元管内壁腐蚀、结垢、结疤,避免了因化学清洗而造成的爆管泄漏等情况,增加了流化床的安全可靠性。该项目于2022年12月投用后,实现了流化床和烟气余热的利用。
一段加热:经过循环水泵加压的热媒水进入焙烧炉流化床高温段换热器进行换热(更换原有部分换热单元组);
二段加热:经过流化床高温段加热后热媒水,再经烟气换热器升温后,通过板式换热器间接加热蒸发原液。
热媒水被原液换热降温后重新进入焙烧炉加热系统,如此往复循环;
流化床低温段加热锅炉除盐水,保证氧化铝的冷却效果。
5#焙烧炉流化床余热利用技术开发与应用在我公司氧化铝焙烧系统成功应用取得了良好的经济及环境效益,为氧化铝物料的换热提供了借鉴,具有普适性。2023年6月3#焙烧炉流化床余热利用项目顺利完工并投入使用,运行稳定,截止年底创效益275万元。2#、4#焙烧炉余热利用项目已申报2024年公司投资项目。