纯碱行业余热利用现状分析

晁忠德，姚春林

(青海省盐业股份有限公司，青海 西宁 810003)

1 前言

在“十二五”规划期间，国家花大力气对高能耗、低产能的部分生产线或企业实行关停、淘汰。矿热炉单台炉装机容量在6 300 kVA以下的生产线或企业都属于政府要求关停对象，随着部分生产线或企业的不断关停，也势必会有更多上规模的新项目上马。政府对于新上项目在环保、节能方面将实行严格审批，要求新上项目必须配套上余热发电项目，否则不准生产。国家的这一强制性政策，将会促使有更多的余热综合利用项目出现。

2 余热利用概述

2.1 高温废烟气余热

目前,电炉烟气降温一般采用多管降温器, 烟气与空气间接换热降到一定温度后, 直接混入空气再次降温然后进入布袋除尘器。该过程虽然实现了烟气除尘达标排放的目标, 但浪费了大量的能源,而且还额外消耗动力资源。回收这一部分余热,通常的方法是：(1) 应用余热锅炉。余热锅炉以电炉烟气为热源,吸收其热量后产生一定压力和温度的蒸汽和热水,过热的蒸汽还可以带动汽轮机发电, 实现热电联产；(2) 应用热管技术。热管是一种新型高效的传热元件,是利用工质相变进行热量的传递, 具有传热速度快、能力大、热效率高、运行和维护费用低和便于维修等优点, 近年来广泛应用于各种工业炉窑的余热回收。利用热管技术制造的换热设备结构紧凑、占地少, 而且不易腐蚀,克服了很多余热锅炉的不足。采用热管技术回收铁合金企业的余热资源正在国内陆续展开。

2.2 冷却水余热

与许多工业炉窑一样,矿热电炉运行过程中的高温构件需要大量的冷却水循环冷却, 一座6.3 MWA的硅铁电炉大约用水150 t/h。冷却水经给水干管进入水分配器,分配给各被冷却构件,然后回至集水箱,排入冷却塔或冷却器,热量在冷却设备内散放到大气之中。随着电炉逐步向高功率大规模发展以及炉型日趋全封闭,循环冷却水带走的热量更加不容忽视。通常循环冷却水的进出口温差不大,出口水温不超过45 ℃,这部分温度低、温差小的能量很多常规的余热回收设备不能回收, 而热管技术能够回收。各个工况运行流程示意如下：

2.3 保温棉

为防止热量损失，采暖系统的外置管道需裹上保温棉。保温棉是将高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等原料在工业电炉中高温熔融，形成流体。然后采用压缩空气喷吹或用甩丝机甩丝成纤维状，经过集棉器集棉，形成保温棉。保温棉可进一步加工成纤维毯、板、纸、布、绳等制品。陶瓷纤维是一种高效绝热材料，具有重量轻、强度高、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀、热容小及隔音等特点。

保温棉可单独作为保温防寒材料广泛使用于旅客列车、体育场、戏剧院。是玻璃棉防寒材料的理想替代品，与人体皮肤直接接触，不会产生任何有害作用，是一种无毒、无害、无污染的新型保温材料。

保温棉特点：颜色洁白、尺寸精确、易切割安装，施工方便、节省工时；不含任何结合剂，在中性、氧化气氛下长期使用；低热容、低导热率、高耐火度和高热敏性；优良的抗风蚀性能和抗机械冲击性能；优良的吸音及防火性能；自动化生产，密度及性能稳定。

2.4 散热器

由于采用直接供暖系统，所以供暖系统主要的设备散热器应选为暖气片。钢制翅片暖气片由于外观较差，不能被作为主流零售市场的认可。其价格与钢制插接焊暖气片相比，没有优势，加之运输安装略显麻烦。但其价格和防腐性相对有一定的竞争力。主要在低端工程市场中仍然占有不小的市场份额。后期开发的钢铝复合暖气片较之更为优良。

3 节能降耗

能源是指可以从其获得能量的资源，是人类赖以生存的物质基础。当前能源供应紧张，是世界各国面临的共同性问题，节能工作引起了世界各国的重视，因此，节能有“开发第五能源”之称。节能不是简单的能源消耗数量的减少，更不应该影响社会活力，降低生产和生活水平，而是要充分发挥能源利用的效果，力求以最少数量的能源消耗，获得最大的经济效益，为社会创造更多可供消费的财富，从而达到发展生产、改善生活之目的。也就是说，生产同样数量的产品或产值，要尽可能多的减少能源消费数量，或者是以同样数量的能源，能生产出更多的产品或产值，这就是节约能源的经济概念。

钢铁工业是我国能源消耗大户，年耗能量占全国能耗总量的10%左右。近几年，钢铁工业在经济体制改革的推动下，坚持“以节能降耗求发展”的方针，加强行业指导，注重能源管理，依靠技术进步，取得了较好的节能效果。

坚持节能、增效、减污、降耗的原则，优化生产工艺装置，选用低灰分、低硫分的燃料，从源头控制污染。充分利用矿热炉循环冷却水余热用于办公区采暖，可以做到既节能又降耗。

能源是制约我国国民经济发展的一个重要因素，节约能源是国家的一项政策，提高供热效率，加强节能措施，降低能源消耗，直接关系到工程的经济效益。节能的内容主要包括两个方面：一方面要提高能量利用效率，降低单位产品或产值的能源消耗量，称之为直接节能；另一方面，调整工业、企业、产品结构，在生产中减少原材料的消耗、提高产品质量等，以减少能源消耗量，称做间接节能。

青海省盐业股份有限公司办公区取暖工程属于矿热炉冷却水余热采暖利用节能工程，通过利用矿热炉冷却水余热，年回收利用冷却水余热3.75×1014J，相当于节约标准煤12 871.6 t。

为了充分合理的利用能源，随着室外气温的变化不断调节供热介质的温度，使其达到合理的供热参数，在满足用户的需求的情况下，尽可能降低成本，合理的利用能源，达到节能的目的。