煤矸石頁岩燒結磚專案
6.9公尺窯爐餘熱利用
餘熱鍋爐專案方案
黃岡市華窯中揚窯業****
二0一一年八月三十日
（一）隧道窯餘熱鍋爐利用
建材行業是耗能大戶，尤其是我國的能耗指標遠遠高於歐美發達國家。節能減排，保護環境是建材行業必須解決的大事。利用煤矸石製作燒結多孔磚專案本身就是節能、利廢、環保專案，該專案消耗煤矸石等廢渣且節約大量土地，但如何對生產過程中產生的大量餘熱進行合理利用一直是磚廠的難題，如果這一問題得到合理解決，餘熱得到合理利用，將使該專案更趨完美，同時餘熱的合理利用也會成為該項目的乙個經濟增長點。
1、餘熱產生
煤矸石製作燒結多孔磚，是利用煤矸石本身所含熱能燒磚，在焙燒窯內經過預熱、燒結、冷卻三個過程。煤矸石多孔磚燒成溫度通常為920℃～980℃，經過高溫焙燒、保溫後進入冷卻段，磚體溫度仍可達到800℃左右，此時多孔磚已燒結，晶型轉化基本完成。在正常生產過程中，冷卻帶在800℃左右就已經開始了，進入冷卻帶的多孔磚帶有大量熱量，這部分熱量通過熱輻射、對流的方式向窯頂、窯牆、窯車以及助燃空氣傳遞，致使窯體、窯車和多孔磚本身蓄熱偏多，最終散發到大氣中，造成極大的浪費。
焙燒窯生產是連續性的，在冷卻段每個位置的環境溫度也是相對穩定，此時的熱源潔淨無煙塵，這就為餘熱利用提供了穩定的熱源。
2 、餘熱利用現狀及問題
目前，煤矸石燒結多孔磚隧道窯餘熱利用在生產過程中得到廣泛應用，其利用方式主要有以下幾個方面：
2.1餘熱利用現狀
2.1.1餘熱乾燥
餘熱乾燥是利用風機從焙燒窯冷卻段抽取熱風，送往乾燥室乾燥磚坯。為滿足餘熱乾燥抽取熱風的需要，在窯體冷卻段設定多組取熱支管，在送熱風機的作用下，熱風首先通過支管進入送熱總管道，而後被送入乾燥室乾燥磚坯。取自焙燒窯冷卻段的熱氣體無塵且無有害氣體，熱源可使成型後溼磚坯進行乾燥，含水率由13%左右降至3%左右，以便使磚坯進入焙燒窯後易於燃燒。
乾燥室乾燥水氣經排潮風機排空，這是目前焙燒窯餘熱的主要利用方式。
2.1.2廠內職工洗浴與採暖
在焙燒窯冷卻帶安放兩台換熱器，抽取窯內熱氣作為熱源與換熱器中冷水進行熱交換，經過換熱器交換的熱氣聯入乾燥室送熱管道，換熱後的熱水通過管道幫浦送入浴室和採暖管道，滿足廠內職工洗浴和廠區的採暖。
2.1.3工人工作服烘乾
有的磚廠引抽餘熱管道一組製作成散熱器，烘烤工人工作服。
2.1.4職工飲用水
焙燒窯冷卻帶加茶水爐，通過管路抽取窯內餘熱加熱燒水，可保證全廠職工飲水。
上述餘熱利用已在矸石磚廠廣泛應用，如山東華恆礦業集團年產6000萬標塊煤矸石磚廠生產線可同時滿足3000名礦工的洗澡、工作服烘乾和磚廠220員工飲水。
2.2餘熱利用的問題
上述幾種餘熱利用方式是最常見的，但在實際生產過程中均存在不同程度的問題。主要體現在以下幾個方面：
2.2.1擾亂風路，影響生產
以上幾種餘熱利用方式的共同點就是從焙燒窯冷卻帶以氣流的方式抽取多餘的熱量，此種方式勢必會對窯內氣流造成影響，形成湍流，影響製品的燒成質量。同時，若送熱風機抽力增加時也會造成氣體回流，影響燒成。
2.2.2受裝置限制，很難達到預期
換熱器的設定目的是合理地利用焙燒窯餘熱，同時調節窯內燒成溫度曲線。但進入換熱器的熱風的車位溫度會根據原料的發熱量、窯內進車速度改變而改變，而換熱器進口最高溫度是固定的，這便造成由於溫度過高換熱器無法使用或溫度過低而無法達到換熱目的。另外，還存在夏季經過換熱產生的熱水沒有用途而浪費的問題。
2.2.3傳輸損耗大
經過換熱器換熱的熱水在輸送過程中的損失大，飽和熱水的動力黏度係數為149.8mpa.s，當熱水在冬季到達目的地後溫度要下降很多，往往還需二次加熱，利用率明顯降低。
3、餘熱利用方式—採用低壓餘熱鍋爐
3.1 安裝位置的選擇
鑑於以上餘熱各種利用方式的利弊關係，必須研究更科學的利用方式，而採用低壓餘熱鍋爐應該是今後發展的方向。在焙燒窯上設定餘熱鍋爐，既要保持合理的焙燒曲線，又能產生足夠的蒸汽，滿足生產及生活需要。如前所述，焙燒窯按溫度曲線可分為預熱帶、焙燒帶、冷卻帶。
由於預熱帶溫度低、水汽大，顯然不適合裝設鍋爐；如裝設在焙燒帶高溫段，又不利於磚坯的充分燒結；若裝在冷卻帶，雖然可以從這裡吸收一定的熱量，但產汽量往往不能滿足生產和生活的需要。為使餘熱鍋爐達到既不能影響磚坯的燒結質量，又能產生足夠蒸汽的要求，鍋爐一般裝設在焙燒帶前端比較有利。因為這一區間內，磚坯殘餘水分已經排除，坯體內部能量開始爆發，鍋爐從這裡吸收一部分熱量並不會影響焙燒；另外，如果坯體發熱量高，鍋爐還可以從這裡吸收大量的熱量，防止高溫段和冷卻段溫度過高，解決超熱焙燒問題。
但對於含硫過高的原料，在焙燒帶前端仍有大量二氧化硫氣體，勢必會腐蝕裝置，所以此時可以考慮將鍋爐設定在焙燒保溫段後800℃左右區域。
3.2 熱源
以現有斷面6.9m焙燒窯一條為例，其年產量可達3300萬kp1燒結多孔磚，焙燒窯熱平衡見表一。
日產10萬kp1焙燒窯每小時熱平衡表表一
從熱平衡表中得到，日產10萬kp1燒結磚焙燒窯每小時可提供熱量約200萬大卡，而每生產1t蒸汽需要的熱量約為64.4萬kcal，在不影響磚廠正常生產的情況下，利用餘熱可以滿足安裝3t蒸汽鍋爐需要。
3.3 餘熱利用工藝
根據原料理化效能指標，在高溫帶前端或保溫帶後端選擇一定車位通過採集管採集餘熱；在保證燒成操作正常進行的情況下，以安全可靠的採熱、換熱方式，充分實現「水-汽」交換。其主要工藝過程為：①餘熱採集，換熱用水採用軟化水；②水汽分離，液態水迴圈利用；③蒸汽運輸，運輸管道採取標準化保溫處理；④蒸氣利用。
3.4 餘熱利用效果
利用煤矸石製作燒結多孔磚，不僅節能利廢生產合格產品，還能為餘熱利用節能減排創出一條新路，創造了良好的經濟效益和社會效益。
3.4.1餘熱乾燥節約煤炭
斷面6.9m乾燥室，其年乾燥燒結多孔磚坯3300萬kp1，乾燥室熱平衡見表二。
日產10萬kp1乾燥室每小時熱平衡表表二
乾燥室年用熱量（按330工作日/年）為q年=342×24×330=2708640萬大卡/年
如果用煤燒熱風爐供熱，熱風爐效率η=75%，按標準煤（7000大卡/公斤）計算，則每年節約煤2708640/（0.75×0.7×1000）=5159噸/年
3.4.2餘熱鍋爐節約煤炭
鍋爐每小時用熱量q時=202.4萬大卡/小時
鍋爐年用熱量q年=202.4×24×330=1603008萬大卡/小時
如果用煤鍋爐供汽，鍋爐效率η=85%，按標準煤（7000大卡/公斤）計算，
則每年節約煤1603008/（0.85×0.7×1000）=2694噸/年
(二)一條6.9公尺隧道窯餘熱鍋爐設計說明
窯頂部結構採用吊頂結構，內層的輕質耐火混凝土板通過耐熱吊鉤吊在頂部承載梁上，輕質耐火混凝土板上鋪設由矽酸鋁耐火纖維材料組成的保溫層。
窯牆由內到外分別為粘土質耐火、粘土質保溫隔熱磚、矽酸鋁耐火纖維保溫層和紅磚外牆。
控制系統
該隧道窯設有完善的排煙系統、冷卻系統、壓力平衡系統和檢測控制系統，窯爐執行過程中可以顯示各車位壓力、溫度等技術資料，通過這些系統調整以保證窯內熱工引數的穩定。
一、技術規範(6.9公尺隧道窯)
型號：g500/750-2-0.7
額定蒸發量：3t/h
額定蒸汽壓力：0.7mpa
額定蒸汽溫度：169℃
爐膛設計溫度：750℃
爐筒：￠900×12×134500(直段部分)
集箱：￠219×8×13050(直段部分)
下降管：￠108×6
受熱管：￠57×3.5
裝置重量：約18.5噸
二、配套儀表閥門：
雙色水位計l=440 2只
水位控制器：uqk-31 1只
水位報警器：uqk-32 1只
壓力表（直讀）：2只
數顯溫度表：2只
壓力變送氣：2只
溫度感測器：1只
三通旋塞閥：2只
安全閥：a48y-1.6 dn40 2只
水位計球閥：q41f-16 dn25 2只
進水截止閥：j41h-16 dn40 2只
進水止回閥：h41h-16 dn40 2只
主汽閥：j41h-16 dn80 1只
付汽截止閥：j41h-16 dn25 1只
取樣截止閥：j41h-16 dn25 1只
鍋筒排汙閥：pq41-16q dn50 4只
鍋筒排汙閥：pq41-16q dn40 8只
內螺紋球閥：q11f-16 dn15 4只
三、控制系統
壓力顯示雙路、溫度顯示、水位自動控制、控制（兩路）、液晶顯示器
四、配套裝置
全自動水處理裝置（全自動雙筒）
給水幫浦（立式不鏽鋼）
分汽缸￠273
取樣冷水器
五、安裝
1、安裝費
2、材料費
安裝材料
控制系統佈線
監控系統佈線
3、 保溫
鍋爐外漏部分需要進行現場保溫、油漆，包括鍋筒、下降管、裸露在外的受熱管、主汽管道、集箱、給水管等
4、運輸、吊裝
六、投資
一條6.9公尺隧道窯餘熱鍋爐產品**表單位：萬元
備註：1、**、報批、檢驗費用由甲方出，提供食宿方便；
2、工期：45天。
七、效益
1、對製磚的益處：由於採用充分的餘熱利用，使成品磚出窯時溫度降低，便於卸車。
2、由於窯爐不停的執行，餘熱鍋爐不斷產生，每年產生熱蒸汽17280噸，安照國家規定熱蒸汽市場售價160元/噸計算，年實現收入276.48萬元/條，投資**期6個月，具有極高的回**值。
目前在山東新陽能源公司矸石磚廠、山東魯新建材****已投產兩條生產線，窯爐餘熱利用達到設計技術要求，效果良好，具有較高的回**值。
餘熱鍋爐安裝方案
目錄1.工程概況 3 1.1 工程簡介 3 1.2 鍋爐概述 3 1.3 安裝特點 4 2 施工程式與方法 4 2.1 鍋爐主體結構簡述 4 2.2 總體施工方法 4 3 主要施工順序 4 4 主要部件施工方法 5 4.1 鋼架安裝 5 4.2 汽包安裝 7 4.3省煤器安裝 8 4.4 過熱器安裝...
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一 什麼是餘熱鍋爐 餘熱鍋爐是綜合利用工業爐餘熱的一種輔助裝置，一般安裝在煙道裡面，吸收排放煙氣的餘熱 或叫廢熱 產生蒸汽，並使煙氣溫度降低。若不裝引風機，放置餘熱鍋爐時，其總阻力要小於煙囪抽力。若有引風機，則因為引風機只能承受250 以下的溫度，煙氣溫度應降至250 以下，一定要設定餘熱鍋爐，才能...
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