转炉煤气预热节能技术
关键词：回转窑 低温烟气 转炉煤气预热
一、概述
低热值煤气用于回转窑煅烧石灰一般采用与煤粉混烧的方式，常见的有高炉煤气与煤粉混烧、转炉煤气与煤粉混烧以及发生炉煤气与煤粉混烧等方式。新兴河北工程技术有限公司的转炉煤气预热节能技术，利用从回转窑预热器排出的烟气，其温度为250~300℃，采用高效煤气热管换热器设备，通常可以将煤气预热到150~180℃。热煤气进窑燃烧，不仅节约燃料，而且提高了煤气的理论燃烧温度和加快了升温速度，燃烧强度的增强显著提高了回转窑的高温系数和热效率，并且提高了回转窑的生产率。
二、技术方案介绍
在回转窑预热器烟气管道下方增加一台重力除尘器和一台煤气热管换热器，烟气通过重力除尘器后可将大颗粒粉尘收集下来，净化后的烟气经过换热器后汇入烟气总管后进入除尘器，烟气总管前增加一台电动烟气调节蝶阀，可调节进入换热器的烟气量，从而保证窑头的压力。转炉煤气阀门组设置在换热器前，通过换热器的热煤气管道经保温后引致窑头烧嘴。
三、经济效益分析
1、技术参数
1） 产量：600t/d
2） 燃料：转炉煤气和煤粉
3） 预热方式：转炉煤气预热150~180℃
4） 燃料最大消耗量：煤气：12000Nm3/h；煤粉：~2t/h
5） 烟气量：80000 Nm3/h
6） 预热器烟气出口温度：250~280℃
2、相关热工计算
1）烟气释放的热量
进换热器烟气温度取260℃，该工况下的烟气量为156191m3/h，比热为0.346 Kcal/m3.℃。
出换热器烟气温度取230℃，该工况下的烟气量为137399m3/h，比热为0.345 Kcal/m3.℃。释放的热量为：
156190×260×0.346-137399×230×0.345=2.35×106Kcal/h
折合标煤：336.4kg/h
2）煤气预热吸收的热量
进换热器煤气温度取20℃，该工况下消耗的最大煤气量为12000m3/h，比热为0.323 Kcal/m3.℃。
出换热器煤气温度取160℃，该工况下消耗的最大煤气量为19033m3/h，比热为0.336 Kcal/m3.℃。其携带的热量为：19033×170×0.335-12000×20×0.323=0.94×106Kcal/h，折合标煤：134.6kg/h。
3、节能分析
出换热器煤气管道距离窑头近100米，做保温处理，热损失约为5%，由上计算可知，煤气直接带入窑内的热量为0.893×106Kcal/h，折合标煤为127.6 kg/h。石灰产量按25t/h计算，每吨石灰可节约燃料为5.1kgce。此时换热器的热效率为40%，一般换热器的热效率可达80%，实际每吨石灰可节约燃料10kgce。
年产量按20万吨计算，年节约标煤为2000吨，标煤价格按1000元计，年可节约燃料费200万元。
另预热后的煤气进入窑内燃烧，不仅节约燃料，而且提高了煤气的理论燃烧温度和加快了升温速度，燃烧强度的增强显著提高了回转窑的高温系数和热效率，可以提高回转窑的生产率。
四、工程技术案例
水钢400吨/天回转窑煤改气项目，采用新兴河北工程技术有限公司的转炉煤气预热节能技术，燃料结构由纯烧煤粉改为转炉煤气和煤粉混烧，投产后产量稳定在450t/d，吨灰能耗指标保持在140~150kgce，石灰的CaO含量为85~90%，活性度(4N HCL,10min)为340~360，为水钢带来的良好的经济效益。
