邯钢双膛石灰窑废气余热利用

蒋鹏　郝存涛

摘 要：近年来，冶金石灰窑中的双膛竖窑因其占地面积小、能耗低、品质高等特点而应用越来越广泛。废气的回收与利用方面的研究也越来越多。邯钢麦尔兹双膛竖窑在的除尘改造过程中，将低温废气余热进行再利用，取得了良好的效果。

关键词：石灰;双膛竖窑;废气利用;余热

1 概要

随着国家、居民对环境保护的越来越重视，传統的石灰窑行业因污染严重、能耗高等不利条件逐渐被淘汰。同时双膛竖窑因其占地面积小（易于老区改造）、能耗低、支持燃料广、环保达标，产品品质高等特点，在中国的使用越来越多。而针对双膛竖窑的研究越来越多，废气的再利用就是现在的研究方向之一。

废气的再利用研究主要集中在二氧化碳回收和余热利用上，其中双膛竖窑因其能耗低，废气温度较低，低温废气的利用方向研究主要集中在发电和取暖方面。

邯钢2017年底进行了除尘器大修，和唐钢合作将废气余热进行了再利用，进行冬季取暖和职工澡堂改造，运行半年来，取得了良好效果。

邯钢双膛竖窑始建于2005年，2座为牛腿型，设计产量日产500吨，2座为悬挂缸型，设计产量为日产600吨。投产以来，质量稳定，能耗较低，其中牛腿型窑能耗在790kcal/kg灰，悬挂缸型窑能耗在850kcal/kg灰。2017年底进行了除尘器大修，和唐钢合作将废气余热进行了再利用，进行取暖和职工澡堂改造，运行半年来，取得了良好效果。

2 邯钢双膛石灰窑情况

双膛竖窑有通道相连的两个窑膛组成，主要的特点就是并流和蓄热，其工作原理见下图，两个窑膛轮流煅烧和预热石料，在两个窑膛的中下端有连接通道使两膛彼此连通，每12分钟进行一次换向，即更换两个窑膛彼此的工作状态。并流是指燃烧膛内煅烧火焰气流和石料在煅烧带内相一个方向运动，他保证了石料的均匀煅烧;蓄热是指煅烧后的废气通过连接通道沿着另一膛的预热带想法窑顶排出的同时对废石料进行预热。

邯钢双膛竖窑始建于2005年，2座为牛腿型，设计产量日产500吨，2座为悬挂缸型，设计产量为日产600吨。投产以来，质量稳定，能耗较低，其中牛腿型窑能耗在800kcal/kg灰，悬挂缸型窑能耗在850kcal/kg灰。

3 废气余热利用方案

3.1 改造前状况

原有冬季供暖和澡堂水加热使用的是锅炉房蒸汽，受燃料停供影响，17年8月底，锅炉房不在运行。期间，为了保证澡堂的正常运行，投资30万购买了电热水器，运行费用较高。

3.2 改造方案

采用现有4座双膛竖窑窑尾废气，通过增加泵实现换热器的废气-水换热，然后供应暖气和澡堂用水。

3.3 废气流量以及指标

废气量因窑型以及产量影响，正常生产情况下，邯钢牛腿型窑以及悬挂缸型窑实际生产中的废气量以及部分成分见下表：

3.4 换热器的型号选定以及安装位置的确定

余热利用最关键的是换热器的选型以及安装位置的选定，为了保证在单窑停产情况下不影响换热效果，同时减少管道过长引起的热损失，决定每座窑安装1台换热器，进水和出水选择并联方式。根据表1，选定了换热器的基本参数，见表2：

确定换热器的型号后，开始选定换热器的安装位置。根据换热效率、换热器运行寿命、易于施工等方面进行综合研究后，将换热器安装在除尘器的后端，换热器的进风口和出风口分别安装三通阀，便于换热器的检修和停止运行。

安装位置的主要考虑因素：

（1）如果安装在除尘器的进风口位置，因换热造成换热后的废气温度远低于100℃（实际运行中在70℃左右），此时废气中大量的水蒸气（见表1），将会以冷凝水的方式进入布袋除尘器中，吸附在布袋表面，造成糊袋情况，严重影响布袋寿命和除尘器的除尘效率;

（2）未经过布袋的废气中含有的粉尘（见表1）进入换热器中，长期运行，将会影响换热器的寿命和换热效率;

（3）施工方便。

3.5 运行情况

施工完成后，职工的冬季供暖、四季澡堂供水问题得到解决，运行以来，设备正常，水温保持稳定。

4 结论

邯钢双膛竖窑低温废气余热利用，通过换热器进行废气-水换热，供应冬季取暖和澡堂用热水，半年来，运行稳定，取得了良好的使用效果和经济效益。