煤矸石余熱技術運用論文

　　引言

　　煤矸石制磚是順應發展循環經濟,走清潔生產、可持續發展的道路而建立的。但是在制磚的過程中會產生大量的廢熱,這些廢棄的熱量不加利用,又重新排入大氣,形成二次污染,對職工工作、生活環境造成了一定的影響,不能滿足保護環境、清潔生產和節約能源的發展要求。所以,對煤矸石制磚窯余熱利用技術的研究勢在必行。

　　1生產現狀

　　中國平煤神馬集團平煤股份一礦平強新型建材有限公司是以生產煤矸石燒結多孔磚為主的股份制企業,制磚生產線采用全內燃燒磚工藝,熱量來源于煤矸石自身所產生的熱量。該公司2006年3月23日點火成功,設計生產能力1.2×108標塊。生產工藝是采用山東泰安環美墻材開發裝備有限公司研制開發的先進制磚技術和成套設備,不摻加其它任何原料,擠磚機真空度高,擠出壓力大,生產線具有效率高,成磚質量好等特點。但在生產過程中,制磚窯爐出磚時的冷卻帶溫度高達900℃以上,磚坯出窯時溫度高達300℃以上[1],自然冷卻時間長,嚴重影響了卸磚,窯車循環速度慢,因此生產效率很低,一直不能達到預期的產量;同時釋放的大量熱能不能有效利用,既造成熱能浪費,又污染環境、制約生產;且出磚時的大量散熱,造成車間環境溫度很高,給職工的生產、工作環境帶來嚴重影響,過高的溫度又會大大降低窯爐的使用壽命。

　　2余熱利用技術的研究

　　由于國內對隧道窯余熱利用技術的研究起步較晚,余熱利用率較低,除少量余熱利用磚坯干燥外,隧道窯大部分產品冷卻熱量直接廢棄,從而造成大量的能源浪費和熱源污染。針對平強新型建材有限公司制磚廠焙燒窯發熱量高,高溫帶分布過長等的具體情況,通過余熱鍋爐將窯內多余的熱量吸收,用于廠區附近的平煤股份一礦職工采暖、洗浴、烘干衣服,從而為窯爐溫度控制、提高產量創造有利條件;同時可以大幅度減少熱源污染,充分發揮窯爐余熱的經濟效益、社會效益,提高企業的市場競爭力、提升企業的外部形象。

　　2.1利用方案采用熱輻射的方式將爐體內多余的熱量傳遞給循環流動的冷水,冷水吸收熱量后被逐級加熱成所需參數的蒸汽,蒸汽一方面通過汽-水換熱機組轉化成熱水供職工洗浴、采暖,另一方面用來烘干衣服。

　　2.2解決的主要問題a)采用以輻射換熱為主的熱交換方式[2],換熱效率高,解決了管道磨損、積灰等問題;b)采用交叉布置吸熱管,增加單位長度鍋爐受熱面;合理控制鍋爐集箱長度,掌控窯車溫度降低的幅度;c)在不影響隧道窯燒結段正常工作的前提下,將冷卻段物料燃燒放出的熱能和高溫物料所具有的熱能充分利用,既利于物料的燃盡,又利于物料的冷卻;d)在不影響隧道窯正常生產的基礎上,不改變隧道窯的整體結構,合理設計鍋爐及蒸汽收集管道的安裝位置;e)解決從余熱鍋爐出口出來的高溫氣流在下一階段如何進一步利用問題。2.3技術關鍵a)在與窯爐接觸的部位設置了爐體受熱面,以防低于露點,造成管道被硫腐蝕;b)與窯爐接觸的部位,做保溫處理,避免鋼材的熱脹冷縮對窯爐造成損壞;c)在窯爐冷卻段,架設鋼架結構,使鍋爐安裝后不增加對窯爐的荷載。

　　3實施內容

　　3.1余熱制汽鍋爐的選型及安裝a)解決鍋爐與窯爐的技術參數相匹配問題。鍋爐與窯爐的技術參數若不相匹配,會造成窯爐溫度急劇下降,給磚廠的安全生產帶來隱患;需要解決鍋爐的蒸發量、鍋筒規格、集箱規格、受熱面管子及受熱面面積等與制磚窯的技術參數相匹配問題;b)合理設計鍋爐及蒸汽收集管道的安裝位置,以免對隧道窯爐的正常生產產生影響;c)解決鍋爐承重問題。通過架設鋼結構,減少對鍋爐的壓力,以延長鍋爐的使用壽命;d)合理選擇熱交換方式,解決蒸汽收集磨損、積灰等問題。

　　3.2建設配套管網設施收集起來的余熱就地利用不太現實,這需要管網把熱量輸送到礦區使用。因此,在余熱利用過程中需要建設配套管網設施。主要包括以下幾方面:合理布置管道走向;在經濟、安全的前提下,合理選擇管徑;制定管網施工方案及安全措施。

　　3.3建設汽水換熱站管網輸送過來的是高溫蒸汽,需要把高溫蒸汽轉換成所需溫度的熱水。汽水換熱站就是高溫蒸汽與冷水熱量交換的地方,是余熱利用過程中必不可少的1個環節;因此,必須建設1座汽水換熱站。

　　4主要技術經濟指標

　　余熱利用后,每年可節約標煤5913t,減少排放CO215492.06t,SO250.26t;年平均節能收入為604.44×104元,投資回收期為0.61年。

　　5實施效果

　　該工程完工后,于2011年9月開始試運行,在2011年9月至12月試運行期間,各項設施、設備性能良好,蒸汽壓力、溫度達到了設計要求;其中連續計量3個月,經計算,僅余熱利用可折標煤1478.25t,且減CO23873.02t,減排SO212.57(t相對燃煤)實現利潤123.03×104元。

　　6效益分析

　　6.1經濟效益經測算,每年可實現銷售收入604.44×104元,實現純利潤492.12×104元,銷售利潤率81.4%,投資回收期0.61年,投資回報期短。

　　6.2社會效益余熱鍋爐上馬后,能夠降低制磚成本,增加出磚產量,提高企業的市場競爭力,并能夠安置更多的富裕人員就業,為進一步取消粘土磚奠定基礎。

　　6.3環境效益相對燃煤鍋爐來說,每年綜合利用廢熱節能量折標煤5913t,減排CO215492.06t,減排SO250.26t。能夠有效降低廠房內的環境溫度,改善職工的工作環境。

【煤矸石余熱技術運用論文】相關文章：

現代技術在高校體育教學的運用論文04-28

測繪工程中GPS技術的運用的論文04-27

鍋爐煙氣余熱回收利用技術04-27

城市測繪工程中RTK技術的運用論文04-27

BIM技術在工程造價中的運用論文04-27

水利工程防滲施工處理技術運用論文04-27

測井技術在石油工程的運用分析的論文04-27

多媒體技術在小學寫字教學中的運用的論文04-27

地圖測繪中遙感航測技術的運用分析的論文04-27

土建施工中的主要樁基礎技術運用的論文04-27