煤气加热回转窑尾气的粉尘处理与余热利用

李 昆，张永线，黄培培，徐 梅

(皖北煤电集团雪纳非金属材料公司，安徽 萧县 235292)

煤气加热回转窑尾气的粉尘处理与余热利用

李 昆，张永线，黄培培，徐 梅

(皖北煤电集团雪纳非金属材料公司，安徽 萧县 235292)

尾气的处理一直是困扰回转窑工艺的一个难题。在煤气热式回转窑煅烧超细高岭土过程中，因火焰直接与物料接触，热气流与粉体物料混合成的尾气流中含尘颗粒-2μm含量高达90%以上，且温度高(约400℃)。本文介绍了回转窑尾气粉尘的净化及尾气余热利用的几种途径。

煤气加热回转窑；粉尘处理；余热利用

煅烧高岭土工艺原采用的是电加热回转窑，因是电外加热，加上窑炉密闭性好，所以基本不产生尾气。随着电价的不断上涨，该方案电费成本高的问题日益突出，经技术改进，将外加热电回转窑改造为煤气内加热回转窑。改造后，煤气燃烧火焰直接与物料接触，形成的热气流混合大量粉尘不断排出，使窑内形成稳定的煅烧氛围，经高温风机排出的窑炉尾气带走了大量粉尘和热量(温度约400℃)，公司相继采用了多种技术措施，回收细颗粒(-2μm≥90%)物料和利用尾气中的余热。

1 尾气处理的几种方案

(1) 在窑炉后增加多级旋风，以达到除尘目的，具体流程是：窑炉尾气→一级旋风→二级旋风→引风机→洁净尾气用于干燥物料。

(2) 单独对尾气进行处理并除尘，具体流程为：窑炉尾气→一级旋风→二级旋风→热交换器(加热水)→布袋除尘器→引风机→洁净尾气排出。

(3) 尾气(含尘)直接通入干燥塔(干燥塔内筒体φ6m×7m)，干燥塔为干燥窑前煅烧原料用。具体流程为：窑炉尾气 →一级旋风→高温风机→干燥塔→布袋除尘器→引风机。

2 尾气处理的实际效果对比

2.1 利用多级旋风直接除尘

此方案实施后，窑炉内煅烧气氛不稳定，无法正常生产。因为多级旋风根本无法收集细度高达5 000目的粉尘，排出的尾气中仍含有大量粉尘，无法干燥其他产品，此方案经过实践验证不可行。

2.2 单独对尾气进行处理并除尘

此方案实施后，初期窑炉内煅烧气氛尚可(如调整风机参数，可以保证窑炉煅烧氛围)，除尘效果也尚可，但运行时间不长，便出现了窑内气氛差、除尘效果不佳的现象。经分析，此方案存在如下缺点：

(1) 对尾气降温的主要手段是通过列管式换热器，用水对尾气进行降温。因为有水存在，同时尾气中也含有大量酸气(主要是硫的氧化物)、水汽，很容易腐蚀管路，一旦蚀透，就会发生漏水，隐患大。

(2) 因布袋收尘器的特点，在使用一段时间后，粉尘颗粒堵塞，透气效果变差(约3h左右)，增大了系统阻力，从而影响窑炉煅烧气氛。即每隔3h，系统必须停止运行一段时间(约10min)，对布袋进行喷吹，这对窑炉连续生产是不可行的。

2.3 尾气通入干燥塔，作为干燥塔热源用

因为窑炉尾气中所含的粉尘与窑前干燥料是同一种物质，并且原干燥系统配套有一套除尘系统，用窑炉尾气作为干燥的一部分热源可以说是一举两得。

开始阶段，由于尾气通入干燥塔，干燥塔的气氛发生改变，但其他配套系统未做出相应调整，所以干燥系统的布袋除尘器出现了结露严重、除尘器外壁腐蚀严重的问题。除尘器维修保养材料费巨大(每年更换布袋骨架和整形除尘器的费用在15万元左右)，除尘器布袋骨架损坏造成除尘器跑尘严重，既浪费了产品又污染了环境。

最后采用将原除尘器更换为一台更大除尘器(过滤面积约是原来的2倍多)，更换后，除尘效果可达到99%以上，热能也被利用作为干燥塔干燥热源用。同时，因为是利用高温风机调节窑内气氛，保证了回转窑内气氛，彻底解决了回转窑煅烧、尾气除尘、尾气余热利用等三大难题。

3 结语

煅烧回转窑尾气中的粉尘处理和余热利用一直是工业生产的一大课题，很多企业采用沉降室沉降，建立高烟囱直排或电除尘器除尘等方法，但以上方案都存在除尘效果不佳，维护不便，工艺复杂，投资大等多种问题。本文阐述的回转窑尾气处理的第三种方法，投资小，效果佳，优点主要有三个方面。

(1) 投资小。该方案在公司改造时，仅需要投资20万元左右的一台布袋除尘器。

(2) 见效快。该方案试用后，几个月内基本未发生除尘器布袋或骨架损坏的情况，仅此一项，每年就可为公司节约材料费用15万元左右。再加上除尘效果好，减少了产品跑冒，净化了工作环境，在对环境要求越来越严格的当今社会，其经济效益和社会效益都非常显著。

(3) 节能环保。窑炉尾气温度高，风量大(温度约400℃，风量约15 000m3/h)，通过该方案，基本可全部用来干燥物料，每小时约可节约发热量5 000kca/kg的燃煤约100kg(实际效果可能少一些)，此项全年可节约燃煤费用约70万元左右。

此方案在实际使用过程中优点很多，但因布袋除尘器特点，随使用时间的增长，布袋堵塞会降低除尘效果，在实际安装中，最好配备相同的一套除尘器和风机，以避免停机造成的粉尘跑冒和污染。

The Dust Disposal and Surplus Heat Utilization in the Tail Gas From The Rotary Kiln by Gas Heating

LI Kun, ZHANG Yong-xian, HUANG Pei-pei, XU Mei
(Anhui Northern Coal Group Subsidiary Xuena Nonmetallic Material Company, Xiaoxian 235292, China)

When the superfine kaolin was calcinated in the rotary kiln, the thermal current and powder will mix together in the form of tail gas, which will contain a lot of dust particles, and the size of 90% particles of which is 2μm (more than 5 000 mesh) together with high temperature (about 400℃). So far, tail gas disposal is an important but very difficult problem to solve for the rotary kiln technics.Therefore, several ways for the dust purification and surplus heat utilization from the tail gas in the rotary kiln were introduced in the paper.

rotary kiln; dust disposal; surplus heat utilization

X754

A【文献标识码】1007-9386(2011)01-0042-02

2011-01-07