镍铁矿热炉余热发电技术研究

镍铁矿热炉余热发电技术研究
镍铁矿热炉余热发电技术研究

镍铁矿热炉余热发电技术研究

王保华

(郑州中能冶金技术有限公司,河南郑州450000)

摘要:结合镍铁矿热炉废气特点,论述了矿热炉余热发电的工艺方案、系统及设备组成,对工艺流程及全封闭和半封闭余热发电进行了比较和分析。结论证明,采用全封闭型镍铁矿热炉废气进行余热发电,是当今成熟而先进的节能减排技术在镍铁生产中的具体应用,对冶金行业可持续发展具有重要意义。

关键词:全封闭;镍铁矿热炉;废气;余热;发电

中图分类号:X756 文献标识码:A 文章编号:1003—5168(2014)24—0041—02

前言

镍铁生产作为现代工业的重要组成部分,每年消耗大量能源,随着中国逐步建立全社会的资源循环利用体系,和节能减排工作的深入进行,镍铁矿热炉余热回收势在必行。实施节能技术,提高能源综合利用效率,既是响应国家号召,建设节约型社会的客观需要,也是企业降低成本,提高市场竞争力的需要。文章结合全封闭镍铁矿热炉废气余热发电综合利用项目,对当前镍铁矿热炉废气余热发电进行了研究和探讨。

1镍铁矿热炉概况

镍铁矿热炉是一种连续作业的高耗能及高污染的冶金生产电炉。根据炉型密闭型式不同,可分为半封闭型和全封闭型两种。

半封闭型镍铁矿热炉废气流量大,主要成分是以N2和CO2为主的不可燃气体,废气温度达500℃左右;而全封闭型镍铁矿热炉废气量相对较少,主要成分是以CO、H2及CH4为主的可燃气体,废气热值达11.1MJ/Nm3。

对比半封闭型和全封闭型镍铁矿热炉废气的不同成分、特点、气量、温度等综合因素,可采取不同的工艺方案对其进行余热发电利用。

2发电工艺方案

2.1半封闭型镍铁矿热炉余热发电方案

半封闭型镍铁矿热炉废气余热发电主要采用余热锅炉+蒸汽轮机发电机组方式。半封闭型镍铁矿热炉废气流量大、温度较低、烟尘含量大,发电过程主要利用废气的余热,未经净化的废气直接通过余热锅炉进行换热,换热后产生的高温过热蒸汽推动汽轮机做功进行发电。该工艺方案仅利用了矿热炉废气显热,废气潜热未得到利用,热效率较低。主要设备包括矿热炉半封闭型矮烟罩、余热锅炉、

蒸汽轮机、发电机、化学水系统、冷却循环水系统、电气系统、热工控制系统、除尘净化系统、引风机、烟囱及辅助系统等。工艺流程如图1所示。

图1 半封闭镍铁矿热炉余热发电工艺流程

2.2全封闭型镍铁矿热炉余热发电方案

全封闭型镍铁矿热炉产生的废气中CO约占总量的90%,发电过程主要是利用废气的潜热。全封闭型镍铁矿热炉废气主要有三种余热发电方案。

2.2.1余热锅炉+蒸汽轮机发电机组

收集镍铁矿热炉高温废气,经烟道沉降后送入余热锅炉,换热后产生过热蒸汽,从而推动汽轮机做功发电。该方案虽利用了废气显热,但却放弃了废气潜热的应用,热效率低下。工艺流程如图2所示。

图2 全封闭镍铁矿热炉废气余热发电工艺流程

2.2.2直燃锅炉+蒸汽轮机发电机组

镍铁矿热炉高温废气不经除尘净化而直接进入直燃锅炉内进行燃烧,由直燃锅炉产生过热蒸汽推动汽轮机做功发电。该工艺方案虽然利用了废气燃烧潜热,又利用了高温废气余热,废气热利用率高达35%,但是由于镍铁矿热炉废气烟尘含量高,对直燃锅炉结构磨损极其严重,且锅炉清灰问题尚未得到有效解决,直接影响了锅炉的可靠运行。工艺流程如图3所示。

图3 全封闭镍铁矿热炉废气直燃发电工艺流程

2.2.3燃气轮机+余热锅炉+蒸汽轮机联合循环发电机组

镍铁矿热炉废气经除尘净化及压缩后送入燃气轮机进行燃烧发电,燃烧后排出的尾气温度在500℃左右,再通过排气管道引入余热锅炉,余热锅炉产生过热蒸汽推动汽轮机做功并发电,从而实现了燃气-蒸汽联合循环发电,热利用率高达

45%甚至更高。主要设备包括矿热炉全封闭型矮烟罩、煤气净化系统、煤气柜、煤气压缩机、燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机、化学水系统、冷却循环水系统、电气系统、热工控制系统、引风机、烟囱及辅助系统等。工艺流程如图4所示。

图4 全封闭镍铁矿热炉燃气-蒸汽联合循环发电工艺流程

三种方案中,燃气-蒸汽联合循环发电综合效益最高,以其大功率、高效率、安全可靠、低单位造价、短时启停、调峰性能好、洁净环保等优点,受到电力行业高度重视,目前已成为洁净发电的主力机组。

3燃气-蒸汽联合循环发电工业应用

江苏惠然实业有限公司拥有3台33MV A镍铁矿热炉,共计年产12%的镍铁20万t,总废气量为15000Nm3/h,废气成分中CO约占90%,其余含少量H2、CH4、CO2、O2、N2等,热值约为11.1MJ/Nm3。该公司以全封闭型矮烟罩所收集镍铁矿热炉废气为燃料,建设1台15MW燃气轮机+1台38t/h余热锅炉+1台9MW凝气式汽轮机+1台24MW同步发电机组,燃气轮机、蒸汽轮机及发电机组采用单轴布置,同轴运转,实现燃气-蒸汽联合循环发电。年发电量 1.92×108kWh,年节约标煤23586t,年减排CO2为61324t,年节约电费12480万元。4结论

我国的废气余热发电技术在冶金行业已日臻完善,镍铁矿热炉余热发电不仅可以高效利用废气潜热及显热进行发电,还能将电能回用于生产,降低企业能耗,同时还能减少对环境的热污染及粉尘污染,是一举多得的措施。建议国内有条件的镍铁生产企业,尽可能多的在节能降耗技术方面进行思考和探索,借鉴国际镍铁生产节能先进技术,提高我国的镍铁生产水平及效益。

参考文献:

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[7] 庒允朋,厉建栋.燃气-蒸汽联合循环发电技术的应用.煤气与热力,2003,9

[8] 焦树建.燃气-蒸汽联合循环[M].北京:机械工业出版社,2000,2

作者简介:

王保华(1986.7—),男,暖通工程师,研究方向:节能。

低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术

低沸点工质的有机朗肯循环纯低温余热发电技术 作者:来源:更新日期:2007-3-19 引言 我国水泥厂的余热发电,先后经历高温余热发电、带补燃炉的中低温余热发电和纯低温余热发电3个阶段。纯低温余热发电与带补燃的中低温余热发电相比,具有投资省、生产过程中不增加粉尘、废渣、N0。和S0。等废弃物排放的优点。 本文介绍以色列奥玛特(0RMAT)公司利用低温热源的有机朗肯循环(0rga nic Rankine Cyck,简称()RC)纯低温余热发电技术。该技术有别于常规技术,其特点是:不是用水作为工质,而是使用低沸点的有机物作为工质来吸收废气余热,汽化,进入汽轮机膨胀做功。 1.低沸点的有机物 在一个大气压下,水的沸点足100℃,而一些有机物的沸点却低于水的沸点,见表l。 有机物的沸点与压力之间存在着对应关系,以氯乙烷为例,见表2。水的沸点与压力之间对应关系见表3。

由表2和表3可见,氯乙烷的沸点比水低,蒸气压力很高。根据低沸点有机工质的这种特点,就可以利用低温热源来加热低沸点工质,使它产生具有较高压力的蒸气来推动汽轮机做功。 2ORC纯低温余热发电在地热发电方面的应用 0RC纯低温余热发电技术在我国地热发电方面已得到初步应用,我国目前已经勘测发现的地热田均属热水型热储。热水型资源发电采用的热力系统主要有两种,即扩容(闪蒸)系统和双工质循环系统。西藏羊八井地热电站,热水温度145℃,采用二次扩容热力系统,汽轮机(青岛汽轮机厂设计制造D3一1.7/0.5型地热汽轮机发电机组)单机容量3000W,3000W/m in,一次进汽压力182kPa,温度115℃,二次进汽压力54kPa,温度81℃,额定排汽压力为10kPa。双工质循环系统中,地热水流经热交换器,把地热能传递给另一种低沸点丁质,使之蒸发产生蒸气,组成低沸点工质朗肯循环发电。双工质循环机组,其热效率高,结构紧凑。我国的小型双工质循环系统地热电站——辽宁营口熊岳试验电站的装机容量2×J00KW,利

矿热炉烟气余热利用技术

矿热炉烟气余热利用技术 一、技术名称:矿热炉烟气余热利用技术 二、适用范围:钢铁行业硅系铁合金冶炼、化工电石行业等 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状: 2008年我国各类铁合金产量1900万吨,耗电量约为1100亿kWh 。 四、技术内容: 1.技术原理 通过余热回收装置,利用生产过程中产生的高温烟气及辐射热量,进行二次回收利用,在余热锅炉内产生中低压蒸汽,进而推动发电设备进行发电。 2.关键技术 矿热炉高温烟气导入余热锅炉,蒸汽驱动汽轮机组从而带动发电。 当余热发电设备出现故障或进行正常维修时进行烟气导出转换,恢复现有除尘状态。 3.工艺流程 具体工艺流程见图1。 图1 硅系铁合金冶炼矿热炉烟气余热利用系统示意图 五、主要技术指标: 16台14000kVA 矿热炉余热利用系统,年发电量可达1.92亿度。 六、技术应用情况: 该技术已在部分铁合金企业使用,技术成熟,节能效果显著。 七、典型用户及投资效益: 典型用户:XX 材料开发有限公司 1)建设规模:8台13吨余热锅炉,24000kW 余热发电机组及配套设施,设计年发 余热烟气 矿热炉 余热锅炉 汽轮机、发电机 软化水 干法布袋除尘器

电量为1.92亿度。主要技改内容:将原来的烟气净化空冷却器全部拆除,安装8台13吨余热锅炉及相关配套管网,安装24000kW蒸汽发电机及配套余热锅炉和输电设备,改造硅铁矿热炉烟罩,建冷却池、冷却塔、化学水处理、给排水及相应土建工程。主要设备为16台14000kVA矿热炉烟罩、8台13吨余热锅炉和24000kW余热发电机组及配套设施。节能技改投资额1.71亿元,建设期18个月。每年可节约67200tce(按年发电量1.92亿度计算),年节能经济效益6144万元,投资回收期2.5年。 八、推广前景和节能潜力: 预计2015年该技术可在钢铁、化工等行业推广到60%,总节能能力约105万tce/a。

提高水泥纯低温余热发电量的方法与途径

生产技术 Technology 屈松记1 ,齐俊华2 (1.登封嵩基集团水泥公司,登封 452476;2.河南省建材工业协会,郑州 450008) 我国水泥产能的超常发展,导致水泥企业经济效益下滑,吨水泥利润低微、甚至为负数,主业不赚钱;而纯低温余热电站已成为水泥企业新的经济增长点,成为“救命”、致富之宝。一个5 000t/d生产线的余热电站,一年可为企业带来2 000~3 000万元的经济利益。因此,建设好余热电站、管理好余热电站已成为企业的中心工作。 1 余热电站热力系统方案选择 提高水泥纯低温余热发电站的发电能力首先要做好余热电站热力系统的方案选择。余热电站的核心是热力循环系统,当前较为成功、成熟的热力循环方式主要有单压系统、闪蒸系统、双压系统等三种基本模式,以及由此而衍生的复合系统。 1.1 单压系统 单压系统是目前较普遍采用的热力系统。在该系统中,窑头余热锅炉和窑尾余热锅炉生产相同或相近参数的主蒸汽,混合后进入汽轮机,主蒸汽在汽轮机内作功、在冷凝器凝结成水,经窑头锅炉加热后到热力除氧器除氧,由给水泵送入窑头余热锅炉加热,窑头余热锅炉生产的热水再为窑头余热锅炉蒸汽段和窑尾余热锅炉供水,从而形成一个完整的热力循环。单压系统的主要特点是汽轮机只设置一个高压蒸汽进汽口。 1.2 闪蒸补汽系统 闪蒸系统应用热力学上的闪蒸原理,根据废气余热品质的不同而生产一定压力的主蒸汽和热水,主蒸汽进入汽轮机高压进汽口;热水则在闪蒸容器里产生出低压的饱和蒸汽,然后补入补汽式汽轮机专门设计的低压进汽口;主蒸汽及低压饱和蒸汽在汽轮机内一起作功,拖动发电机发电,低压蒸汽发生器内的饱和水进入除氧器与冷凝水一起经除氧后再由给水泵供给锅炉。 1.3 双压补汽系统 双压系统是根据废气余热品位的不同,分别生产较高压力和较低压力的两路蒸汽。余热锅炉生产较高压力的蒸汽后,烟气温度降低,依据低温烟气的品位,再生产低压蒸汽。较高压力的蒸汽作为主蒸汽进入汽轮机主进汽口;较低压力的蒸汽进入汽轮机的低压进汽口,一起推动汽轮机作功、发电;作功后的乏汽在冷凝器凝结成水后、经凝结水泵加压到除氧器除氧,再进入热力循环。 上述三种技术没有本质的区别,共同的特点:都是利用在窑头熟料冷却机中部增设抽废气口或直接利用冷却机尾部废气出口的400℃以下废气及窑尾预热器排出的300℃~350℃的废气余热;最重要的特点是采用0.69MPa~1.27MPa-280℃~340℃低压低温主蒸汽。区别仅在于:窑头熟料冷却机在生产0.69MPa~1.27MPa-280℃~340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1MPa~0.5MPa-饱和~160℃低压低温蒸汽、或同时再生产85℃~200℃的热水;汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机;复合闪蒸补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较远的情况,而双压补汽式适用于汽轮机房与冷却机距离较近的情况。 上述三个方案各有优缺点。技术上:单压方案简单,运转可靠,但余热开发、利用不完全;闪蒸和双压系统具有能源梯级开发利用优势,比单压系统技术更为先进,较单压系统多发电在8%~10%左右。一个5 000t/d生产线的余热电站,吨熟料如超发电1kWh,全年可为企业带来80~100万元的利润,故双压方案等更为合理,发展较快。 1.4 双压热力系统 这是目前较为常用的方案,该方案充分利用余热资源,设置两台不同参数余热锅炉,采用补汽凝汽式汽轮机,提高汽轮机内效率,提高吨熟料发电量。工艺流程介绍如下。 (1)在窑头设置双压余热锅炉,承担公共加热和生成低压蒸汽,同时生成部分高压蒸汽;采用立式自然循环,膜式受热面,带有两个汽包;烟气管路自上而下通过锅炉,先后经过锅炉内部的高压过热器、高压蒸发器、低压过热器、低压蒸发器和公共加热器;窑头余热锅炉前设置自然沉降除灰装置,锅炉传热管为螺旋翅片管。 (2)在窑尾设置生成高压蒸汽的窑尾余热锅炉,采 中图分类号:TQ172.625.9 文献标识码:B 文章编号:1671-8321(2015)06-0097-04

水泥窑第一代纯低温余热发电技术

水泥窑第一代纯低温余热发电技术 核心提示:第一代余热发电技术填补了我国水泥行业的空白,为我国发展这项技术奠定了基础并积累了宝贵的经验,相当于上世纪九十年代初的新型干法窑水平,投资、发电能力、运行的稳定性等都存在一定的问题。 一、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的定义及特征 1.水泥窑第一代纯低温余热发电技术:在不影响水泥熟料产量、质量,不降低水泥窑运转率,不改变水泥生产工艺流程、设备,不增加熟料电耗和热耗的前提下,采用0.69MPa~1.27MPa—280℃~340℃蒸汽将水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气余热、窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气余热转化为电能的技术。 第一代纯低温余热发电技术除上述定义外还同时具有如下两个或两个以上的特征: 1)冷却机仅设一个用于发电的抽废气口; 2)汽轮机主蒸汽温度不可调整,随水泥窑废气温度的变化而变化; 3)窑头余热锅炉、窑尾余热锅炉给水系统为串联系统; 4)采用额外消耗化学药品或电能的锅炉给水除氧系统。 二、水泥窑第一代纯低温余热发电技术的构成 1.技术要点 利用水泥窑窑尾预热器排出的350℃以下废气设置一台窑尾预热器余热锅炉(简称SP锅炉)、利用水泥窑窑头熟料冷却机排出的350℃以下废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉(简称AQC炉)、

为余热锅炉生产的蒸汽配置蒸汽轮机、发电系统主蒸汽参数为0.69~1.27MPa—280~340℃、每吨熟料余热发电能力为3140kJ/kg熟料——28~32kwh。 2.热力系统构成模式 水泥窑第一代余热发电技术热力系统构成模式主要有如下三种:其一:单压不补汽式中低温发电技术。 其二:复合闪蒸补汽中低温发电技术。 其三:多压补汽式中低温发电技术。 3.技术特点 上述三种模式没有本质的区别,共同的特点:其一、将窑头熟料冷却机排出的350℃总废气分为两个部分自冷却机中抽出,其中:在冷却中部设一个抽废气口抽出400℃以下废气,将这部分废气余热用于发电;在冷却机尾部设一个抽废气口抽出120℃以下废气,这部分废气直接排放。窑尾预热器排出的350℃以下废气余热首先用于满足水泥生产所需的原燃材料烘干,剩余的废气余热再用于发电。其二也是最重要的特点,发电主蒸汽参数均采用0.69~1.27MPa-280~340℃。而三种发电模式的区别仅在于: (1)窑头熟料冷却机在生产0.69~1.27MPa-280~340℃低压低温蒸汽的同时或同时再生产0.1~0.5MPa-饱和~160℃低压低温蒸汽、或同时再生产105~180℃的热水; (2)汽轮机采用补汽式或不补汽式汽轮机; (3)在相同废气参数条件下,如果以第一种模式发电能力为

玻璃窑炉烟气余热发电

玻璃窑炉烟气余热回收发电 一、公司介绍 海蕲黄节能环保设备有限公司成立于2009年,是在上海蕲黄节能设备有限公司 (2004年)无法满足市场需求的基础上成立的,是国内较早开展余热回收的厂家之一,2010年被选为上海市节能协会服务产业委员会委员,并于2011年获批国家第三批节能服 务公司。通过近几年的发展,经我公司成功改造的锅炉、工业窑炉已有1000多台,公司 在锅炉及工业窑炉的余热回收利用及节能改造、纺织印染定型机的余热回收利用及节能改造、废气净化处理等领域处于国内先进水平。 公司坐落在璀璨的东方明珠——上海浦东新区,公司现有锅炉节能高级专家10名,产品研发工程师人员30多名,公司拥有国内先进生产、检测设备,拥有专业的运输、安装、售后服务队伍。公司是集锅炉余热回收、环保设备研发、设计、制造、配套、安装、调试及售后服务于一体的多元化高科技环保企业。 多年来,公司自主研发的波形给煤节能装置(国家专利号:ZL 3120.9)、热管余热蒸汽发生器(国家专利号:ZL 7839.9)在纺织印染、石油化工、金属冶炼等行业广泛运用,尤其在锅炉、玻璃窑炉、陶瓷窑炉、焦化炉、矿热炉、石灰窑炉、水泥窑炉、烧结炉、退火炉、定型机等高能耗领域,为用户创造了巨大的经济效益。由我公司承担的上海重型机械厂、上海华峰集团、上海五四助剂厂的锅炉余热回收节能改造项目被列入《2009年上海市重 点节能技术改造项目汇编》。另外公司在流化床锅炉改造、冷凝水回收、余热发电、锅炉富氧燃烧改造、烟气脱硫脱硝、除尘工程等方面也处于国内领先水平。 公司以“服务于企业,贡献于社会”为宗旨,长期致力于“电力、冶炼化工、纺织印染、造纸食品、电子电器、农业”等行业的节能降耗、锅炉余热回收、定型机余热回收、废气净化、烘干干燥等工业、农业领域的集成化治理工作,并全面开展合同能源管理(EMC) 项目的节能改造工程。 蕲黄人不断加大技术创新投入,始终采用国内领先的生产设备、生产工艺和科学管理方法,一如既往的以优质产品服务广大客户。在发展的道路上,我们始终奉行“一切为了节能、一切为了客户”的宗旨,为客户提供节能产品、节能诊断改造、节能规划与设计服务及合同能源管理项目服务,以实现企业节能增效、互惠互利、共获双赢的目标,与新老朋友携手共创辉煌的明天! 、玻璃烟气余热利用的现状及发电潜力 我国的平板玻璃工业从自主开发成功第一条浮法玻璃生产线至今,已有30 余年的发展历史,到2006 年底,我国投产的浮法玻璃生产线160余条,产量已达到4.54 亿重箱,占全球产量的40%以上。 我国在浮法玻璃生产线数量快速增长的同时,其生产线的规模和技术水平也在发展,生产规模从第一条线的90t /d发展到现在最大的900t /d o

镍铁项目生产成本计算

2×36MWA镍铁项目概述 一、原料分布及供应情况 红土矿曾是早期镍的主要资源,从1950年以来镍的产量和需求不断增加,到2012年来自于红土矿的镍产量份额将增加到51%,镍的供应量随着世界经济周期和其他世界事件而变化。但总体来说,镍的产量以每年4%的速度增长。高于世界GDP平均增长率。 从项目的观点看,镍红土矿储量敏感于镍边界品位或在腐植土可富集时敏感于回收率。大多数情况下矿层中的褐铁矿不易提高品位,相反当边界品位取值降低时,红土矿资源量成指数般的增加,世界上对红土矿资源的评估是多样的,例如,澳大利亚的一些资源定义的边界品位为0.5%的镍。在中期价格不稳定的时期,为吸引新的投资者进入,全球的镍资源会被重新估计和修改。由于从勘探到开发一般滞后8到10年,在定义探明资源和储量上有风险。 二、目前国际、国内的生产和市场情况 不锈钢消费量的快速增长将拉动镍消费量的提高:随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,不锈钢生产消费快速增长。铬镍系不锈钢是消费的主要品种,由于其优异的综合性能,得到广泛的应用,占不锈钢总产量的60~75%。近年镍价高启,不锈钢企业开发铁素体不锈钢和节镍不锈钢已去得一定进展,但业内普遍认为,300系不锈钢仍将占据不锈钢总产量的50%以上。预计2010年我国不锈

钢消耗量达到1100万吨,其中Cr-Ni系不锈钢占600万吨以上。 镍金属供应继续依靠进口:我国不锈钢社会存量少,而且不锈钢生产周期长,国内不锈废钢资源难于快速增加,不锈废钢进口也不可能大量增加,今后不锈钢紧缺的局面将继续存在。据海关统计,我国每年净进口镍金属量15万吨,国内镍金属产量13万吨,镍铁200万吨,不锈废钢182万吨,三者折合镍金属供应量26万吨,总的供应量约41万吨。 目前我国现代化镍铁厂极少,不锈钢厂年消耗约8万吨低品位镍生铁,主要产自高污染的小高炉和低效率、高耗能的小型矿热炉,产品质量不符合ISO6501标准,随着环保政策的落实和市场竞争的加剧,这种工艺将在今年逐步淘汰。 国家政策积极支持“开发低品位红土矿高效利用关键技术”,2008年发改办高技【2008】301号《国家发革委办公厅关于组织实施2008年度重大产业技术开发专项的通知》第三条明确指出:“资源综合利用关键技术方面:开发复杂多金属共伴生矿高效开发利用技术,冶炼过程中稀有希散元素提取技术、低品位红土矿高效利用关键技术、金矿二次资源中有价元素高效铺收技术”。将高效利用低品位红土矿关键技术列入国家重大产业技术开发专项内容之一。 三、镍铁矿热炉投资情况估算 详见工程概算表 四、生产消耗、成本、效益概况 1、物料平衡计算 基本原始数据:镍烧结矿成分,燃料成分(见表一、表二) 表二燃料成分% 2

低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨

低温余热发电技术的特点和发展趋势探讨 发表时间:2017-10-20T12:40:02.167Z 来源:《电力设备》2017年第15期作者:杨腾飞王志钢李浩 [导读] 摘要:随着可持续发展战略的提出,工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视,特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业 (中国平煤神马集团平顶山朝川焦化有限公司河南省 467500) 摘要:随着可持续发展战略的提出,工业生产中对中低温能源有效利用、低污染处理问题逐渐重视,特别是对煤炭资源及电力资源需求量巨大的水泥产业,更是充分认识到余热处理的重要性,不断对余热发电技术进行探究。本文分析了低温余热发电技术的特点和发展趋势。 关键词:低温余热;发电技术特点;发展趋势 全球范围内能耗的升高和温室效应的加剧,对发展更高级的能量系统以提高能量利用率,并减少CO2排放提出了更迫切的要求。在工业生产中至少50%的热量以各种形式的余热被直接排放到大气中,不仅造成了能源浪费,而且对环境造成热污染。 一、低温余热发电技术的特点 1.含尘量较大。对于低温余热发电技术的具体运行环境来看,其含尘量一般而言是比较大的,这种较大的含尘量也就很可能会对于相应的发电锅炉运行产生一定的影响,甚至会导致其出现较为明显的磨损现象,在日常运行过程中也容易出现一些堵塞现象。在实际低温余热发电技术运行中,因为其工矿生产烟气的含尘量一般都比较大,进而也就很容易出现积灰问题,最终影响到相应系统的运行效果,必须要在具体的系统中恰当安装相应的除尘装置,避免因为粉尘的问题影响其运行效果。 2.腐蚀性效果明显。结合工矿企业中低温余热发电技术的应用来看,相应腐蚀性表现也是比较明显的,这种腐蚀性问题主要就是指含有低温余热的烟气因为其内部含有较多的杂质,进而也就很容易促使其表现出较为明显的腐蚀性效果,尤其是对于烟气中存在的大量SO2气体而言,其腐蚀性更是极为突出,进而也就需要引起相应管理人员的高度重视。在实际运行过程中,为了促使其能够更好避免腐蚀性威胁和影响,应该针对相应余热锅炉进行有效的防腐蚀处理,首先在受热面以及炉膛的材质选择上,促使其能够具备理想的耐腐蚀效果,在表面也应该通过合理的防腐蚀进行处理,保障其能够形成一层致密的保护膜,最终有效提升其整体应用实效性。 3.安装现场环境较为复杂。为了更好促使低温余热发电技术能够得到较好运用,还需要重点针对其相应的系统安装进行有效关注,尤其是对于相应系统中涉及到的各个设备,更是需要促使其能够在最为恰当的位置得到有效安装处理。但是从相应安装现场环境方面来看,其复杂性相对而言还是比较突出的,受到的限制比较多,这也就对于相应低温余热发电技术的设计应用提出了更高的要求,需要其能够进行有效统筹规划,确保低温余热发电技术能够得到较好运行,并且具备理想的运行效率。 二、发展趋势 1.纯低温余热发电技术的应用。结合纯低温余热发电技术的经济评价分析和水泥窖实例对纯低温余热发电技术的应用展开研究,假设所选水泥窖为熟料产量每天6000吨以上的干法窖,其废气产量为正常排放量的均值,就会发现在利用纯低温余热发电技术后,其窖尾废气余热达210摄氏度,冷却机废气达到360摄氏度,预热器达到330摄氏度,如果对三种余热共同发电就可以有900摄氏度的余热可供利用,熟料热耗单位消耗所放出的能量明显增多,为了提升热力循环系统的工作效率,在应用的过程中就要积极的应用多压系统,但在选取单压和双压方案时要以实际情况为准,当锅炉热平衡计算数值与锅炉结构计算所得数值基本吻合的情况下,锅炉自身能够完全吸收生产过程中产生的烟气的热量,这个时候采用投资费用相对较少的单压就可以满足要求,但当测量数值存在明显差异的情况下,证明废气余热不能完全利用,需要将余热传送到汽轮机补气部分,这时就要采用投资相对较高,设计结构较复杂的双压形式。除此之外在应用过程中的技术选择方面也有一定的影响,纯低温余热发电技术注重对余热的梯度利用,所以通常情况下要在窖头冷却剂处设置两个及两个以上的抽风口,并对窖头和窖尾的锅炉采用立式自然循环结构,实现自动余热传输;在此基础上在两者共用部分设置一个省煤器及一个再热器同样可以实现对余热重复有效利用的目的,由此可见,通过对纯低温余热发电技术准确全面的经济评价可以根据不同的水泥窖形式和实际情况对其余热进行针对性的重复再利用,通过对其结构组成、相关设备设置优化等提升余热发电利用效率,达到提升能源利用效率,保护环境的目的,经济评价为其实际应用提供了参考依据和研究方向,两者相辅相成。 2.除氧器。余热发电系统中,为了保证余热锅炉的给水水质要求,防止热力设备及其管道的腐蚀,必须除去在锅炉给水中的溶解氧和其他气体。目前除氧方法主要有化学除氧、热力除氧。化学除氧法只能除去水中的氧,但不能除去其他气体,且药品价格昂贵,后期运行费用上升,因此不为首选。热力除氧按工作压力分为真空除氧、大气式除氧以及高压除氧。从除氧要求的条件来看,除氧的效果与工作压力的关系并不大[7]。在工程上对除氧压力的选择主要决定于技术经济比较。目前在余热发电中用的比较多的是真空除氧和大气式除氧。大气式除氧器对进口水温要求较高,一般104℃,在余热发电系统中不设低压加热器,因此凝结泵出口水温度难以满足其工作要求,造成除氧效果不佳。如果在炉膛尾部再加设一级前置加热器来保证给水除氧效果,这便使锅炉受热面布置变得更加复杂化,且该加热器受到的低温腐蚀也会比较严重,造成设备检修更换周期短。但在双压系统中,用低压蒸汽给水除氧有利于汽轮机低压补汽参数的稳定而将因余热参数波动引起的低压蒸汽参数波动缓解于除氧过程,为解列热力系统创造了条件。 3.饱和蒸汽补汽汽轮机。余热蒸汽进汽参数不稳定、比容大、湿度大等特点,要求在汽轮机设计中考虑。进汽参数不稳定要求汽轮机的进汽调节系统必须能适应需设置压力调节器控制调节阀,当新蒸汽压力降低时,关小调节阀,防止由于余热锅炉的蒸发量不足,促使压力进一步降低,汽轮机通流末级产生鼓风。反之开大调节阀。同时余热发电用汽轮机为了快速启动,而且能够在滑压方式下运行,喷嘴配汽在空载和低负荷时只有部分进汽度,这种情况对汽机暖机不利,特别在快速启动时尤为明显,因此余热发电汽轮机采用节流配汽,不设调节级。汽机启动时靠调节阀控制转速,使发电机并网;正常运行时,调节阀全开,汽轮机处于滑压运行状态。此种进汽方式使汽轮机进汽部分始终处于均匀受热状态,这样就能满足在整个启动过程,及低负荷时能够保证汽机进汽均匀,以利于汽机快速启动,提高通流效率。在汽机主汽阀前设置旁路系统,主蒸汽通过减温减压阀,流人凝汽器。补汽由于压力低可直接排入凝汽器。从而减少由于汽轮机原因导致的整个工业系统的停机。此外在汽轮机的排汽方式上,单压汽轮机采用上排汽的方式,整个汽轮发电机组单层平台布置,使整个系统的布置简单,能有效的减少占地空间,减少设备投资。 本文在介绍低温余热发电的技术原理和特点基础上,探讨了余热发电的发展趋势。余热发电是工矿企业开展节能减排、降耗增效的有效措施,也是实现循环经济的必由之路。相信在我国的科研单位、高校、设计院、制造厂家、企业的共同努力下,余热发电事业的前景是

矿热炉

一、矿热炉简介 矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉,亦称还原电炉或矿热电炉,电极一端埋入料层,在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料;常用于冶炼铁合金(见铁合金电炉),熔炼冰镍、冰铜(见镍、铜),以及生产电石(碳化钙)等。它主要用于还原冶炼矿石,碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁,锰铁,铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金,是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬,使用自培石墨电极。电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料的因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属,陆续续加料,间歇式出铁渣,连续作业的一种工业电炉。同时电石炉、黄磷炉等由于使用状况和工作状态相同,也可以归结在矿热炉内,但是由于黄磷炉的。纯阻性负载情况,因此也有将黄磷炉归结到电阻炉的说法。 二、矿热炉主要类别、用途 注:电耗值随原料成分、制成品成分、电炉容量、操作工艺等的不同而有很大差异。这里是一个大概值。 三、结构特点

矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳,炉盖、炉衬、短网,水冷系统,排烟系统,除尘系统,电极壳,电极压放及升降系统,上下料系统,把持器,烧穿器,液压系统,矿热炉变压器及各种电器设备等组成。 根据矿热炉的结构特点以及工作特点,矿热炉的系统电抗的70%是由短网系统产生的,矿热炉系统损耗如下图所示 由上图可见,短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上,而短网是一个大电流工作的系统,最大电流可以达到上万安培,因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能,由于短网的感抗占整个系统的 70%以上,不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大,基于这个原因,矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上,绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.7~0.8 之间,较低的功率因数不仅使变压器的效率下降,消耗大量的无用功,浪费大量电能,且被电力部分加收额外的电力罚款,同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺,导致三相间的电力不平衡加大,最高不平衡度可以达到20%以上,这导致冶炼效率的低下,电费增高,因此提高短网的功率因数,降低电网不平衡就成了降低能耗,提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的手段,提高短网功率因数,改善电极不平衡度,那么将可以达到以下的效果: A、降低生产电耗 3%~6%; B、提高产品产量 5%~15%。 从而给企业带来良好的经济效益,而投入的改造费用可以在创造的综合效益中短期内收回。一般情况下为了解决矿热炉自然功率因数低下的问题,我国目前多采用在高压端进行无功补偿的方法来解决,高压补偿仅仅是提高了高压侧的功率因数,但是由于低压端短网系统的巨大的感抗所产生的无功功率依然在短网系统中流动,同时三相不平衡是由于短网的强相(短网较短故感抗较小、所以损耗较小,输出较大故名强相)和弱相造成的,因此高压补偿不能解决三相平衡的问题,也没有达到抵消短网系统无功、提高低压端功率因数的作用,由于短网的感抗占整个系统感抗的70%以上,所以不能降低低压端的损耗,也不能增加变压器的出力,但可以避免罚款,仅仅是对供电部门有意义。 相对高压补偿而言,低压补偿的优势除提高功率因数外,主要体现在以下几个方面: 1)、提高变压器、大电流线路利用率,增加冶炼有效输入功率。 针对电弧冶炼而言,无功的产生主要是由电弧电流引起的,将补偿点前移至短网,就地补偿短网的大量无功消耗,提高电源输入电压、提高变压器的出力、增加冶炼有效输入功率。料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的,可以简单表示为P=U2/Z料。由于提高了变压器的载荷能力,变压器向炉膛输入的功率增大,实现增产降耗。 2)、不平衡补偿,改善三相的强、弱相状况。

高耗能行业中低温余热发电技术

高耗能行业中低温余热发电技术 朱亚东,徐 建,吕 进,于立军? (上海交通大学,上海 200240) 摘要:诸如钢铁、石油、化工、机械等高能耗行业存在着巨大的中低温余热资源,目前这部分余热资源的利用相当少,因此充分利用这部分余热资源是高耗能行业节能减排的重要内容和主要手段之一。基于有机朗肯循环的发电系统以热为输入,输出为电能,将低品位热能逆向转化成高品位电能。针对中低温有机朗肯循环的特点,对若干工质的干湿性、热效率及适用条件进行了研究,对于中低温余热有机朗肯循环发电系统的四种结构(基本型、回热型、抽气回热型、再热型)进行了优化研究。 关键词:有机朗肯循环;高耗能行业;余热 Power Generation Technology Using Mid-Low Temperature Waste Heat for High Energy Consumption Industry ZHU YaDong,XU Jian,Lv Jin,YU LiJun (Shanghai JiaoTong University,Shanghai 200240,China) Abstract: There is a great deal of mid-low temperature waste heat in high energy consumption industry such as steel, petroleum, chemical, mechanical and so on. Currently, this part of waste heat is hardly used, so taking full use of this part of waste heat is an important part and one of the primary means of energy saving for high energy consumption industry. Generation system based on ORC(Organic Rankine Cycle) with heat input and power output, reverses low-grade heat into high-grade electricity. For the characteristics of mid-low temperature ORC, a number of working fluids' wet and dry performance are researched. Four structures of the mid-low temperature waste heat ORC power generation system (basic ORC, regenerative ORC, exhaust regenerative ORC and reheat ORC)are researched. Keywords:organic rankine cycle(ORC);high energy consumption industry;waste heat 作者简介:于立军:男,1969年8月生,教授,博士生导师。主要从事多相流流动和余热利用方向研究工作。作为项目负责人,已经完成2项国家自然科学基金项目;作为项目负责人完成上海拜耳、上海庄臣、海螺水泥、上海安靠等30多个工业企业的节能评估工作,积累了丰富的现场经验;作为主要科研人员,顺利完成上海市科委、日本中央电力研究以及松下公司所等多项科研任务,主要负责余热发电系统开发、发电系统数学建模、仿真等工作。近年来,在余热利用及两相流动等研究领域发表学术论文30篇。其中,有15篇论文被SCI收录,SCI 论文他引超过85次,有14篇论文被EI收录,获中国国家发明专利16项。E-mail:ljyu@https://www.360docs.net/doc/8118345511.html,

矿热炉余热发电

证券代码:300208 证券简称:恒顺电气公告编号:2011-040 青岛市恒顺电气股份有限公司关于 使用部分超募资金增资子公司用于腾达西北铁合金矿热炉余热发电合同能源管理项目的公告 本公司及董事会全体成员保证信息披露的内容真实、准确、完整,没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。 为规范募集资金的管理和使用,保护投资者的利益,根据《深圳证券交易所创业板股票上市规则》、《深圳证券交易所创业板上市公司规范运作指引》、《创业板信息披露业务备忘录第1号-超募资金使用》等相关法律、法规和规范性文件规定,现将青岛市恒顺电气股份有限公司(以下简称“公司”或“恒顺电气”)本次部分超募资金使用计划的具体情况公告如下: 一、首次公开发行股票募集资金到位及超募资金使用的基本情况 经中国证券监督管理委员会《关于核准青岛市恒顺电气股份有限公司首次公开发行股票的批复》(证监许可[2011]500号文)核准,青岛市恒顺电气股份有限公司(以下简称“公司”)公开发行不超过1,750万股,公司采用网下向询价对象配售与网上向社会公众投资者定价发行相结合的方式,公开发行人民币普通股(A 股)1,750万股,每股面值人民币1元,每股发行价为人民币25.00 元,募集资金总额为人民币43,750万元,扣除承销佣金和保荐费用等与发行上市有关的费用人民币3,472.81万元,实际募集资金净额为人民币40,277.19万元。上述募集资金实际到位时间为2011年4月21日,已经山东汇德会计师事务所有限责任公司审验,并出具了(2011)汇所验字第1-007号验资报告。根据公司《招股说明书》披露的募集资金用途,公司计划使用募集资金20,540万元,本次超募资金为19,737.19万元。公司对募集资金采取了专户存储制度,实行专款专用。 2011年5月26日,公司召开的第一届董事会第十次会议决定使用部分超募资金4,000万元暂时补充流动资金,用于与主营业务相关的生产经营活动,使用

镍铁冶炼的RKEF工艺

镍铁冶炼的RKEF工艺 在世界范围,以廉价的红土镍矿为原料,采用RKEF火法冶炼镍铁的工艺技术具有很强的适用性和经济性。 (三)RKEF工艺介绍 1、对原料的要求 对于“回转窑(RK)-矿热炉(EF)”流程,矿石成分很重要,有3个指标是采用RKEF工艺应该关心的: (1) Ni品位,希望在1.5以上,最好 2.0以上。 (2) Fe,Ni,希望在6,10,最好接近6,中Ni品位高;如果Fe,Ni>10,则很难冶炼出含20,的镍铁,因为原料中Fe过高,很难在回转窑中控制氧化铁的还原度。 (3) MgO/SiO2,在0.55,0(65较合适,少量加入熔剂就可以得到低熔点的炉渣结构。 以上3个条件只是合适的条件,而不是必须的条件,在矿石条件不符合上述要求时,可以生产品位较低的镍铁,技术经济指标将受到影响。 还原剂(烟煤或无烟煤均可)和石灰石也是RKEF工艺所必需的,这两种原料在我国资源丰富,容易得到。 2、典型工艺流程、主体设备结构 (1) 生产流程 原料场?筛分、破碎和混匀配料?回转窑?矿热炉?铁包脱硫?精炼转炉?浇铸。在这个基础上,发展了对原料预干燥、原料制球、回转窑节能和余热发电、矿热炉高效冶炼和低熔点渣系配料、采用底吹或侧吹精炼转炉替代顶吹转炉、镍铁粒化等技术,适用于不同条件的工厂。

(2) 典型工艺装备组成 2台5.0×100m回转窑、2台63MVA的密闭矿热炉、40t的底吹精炼转炉,造粒和铸块设备。年产镍铁10.12万t(镍金属2,2.2万t)。鉴于国产设备的成熟度和运输条件制约,为降低投资,国内的在建工厂采用4座回转窑、2台48MVA矿热炉的方案将可以缩短建设周期,收到好的经济效益。 (3) 工艺概述 矿石、石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后,混匀配料送入回转窑。 在回转窑中,原料经干燥、焙烧、预还原,制成约1000?的镍渣,回转窑烟气经余热锅炉、除尘、脱硫化后排放,粉尘与原料混合后再次入窑。

纯低温余热发电系统

第十一章纯低温余热发电系统 11.1 发电规模 发电规模按5000t/d熟料生产线配套设计。 水泥生产线的窑头、窑尾会排放大量的废气,通常仅利用废气的余热来烘干原料,利用率很低,其余大量废气的余热不仅没有得到利用,而且还要对废气进行喷水降温,浪费水和电能。因此,利用余热发电技术回收这部分废气的热能,可以使水泥生产企业提高能源利用效率,降低成本,提高产品市场竞争力,降低污染物排放量。 综合考虑水泥熟料生产线的工艺流程、场地布置、供配电结构、供水设施等因素,利用生产线窑头、窑尾余热资源,可建设一条装机容量为9000KW的纯低温余热电站。 11.2 设计原则 1)余热电站在正常运行时应不影响原水泥生产线的正常生产; 2)充分利用窑头、窑尾排放的废气余热; 3)采用工艺成熟、技术先进的余热发电技术和装备; 4)余热电站尽可能与水泥生产线共用水、电、机修等公用设施; 5)贯彻执行有关国家和拟建厂当地的环境保护、劳动安全、消防设计的规范。 11.3 设计条件 1)余热条件 从更合理的利用窑头余热考虑,窑头篦冷机需要进行改造,在篦冷机的中部增加一个废气出口,改造后的窑头废气参数为:240000Nm3/h,360℃。此部分废气余热全部用于发电。 窑尾经五级预热器出口的废气参数为:312500Nm3/h,320℃。此部分废气经利用后的温度应保持在220℃左右,用于生料粉磨烘干。 2)建设场地 本工程包括:窑头AQC锅炉、窑尾SP锅炉、汽机房、化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房等车间。 各车间布置遵循以下原则:窑头AQC锅炉和沉降室布置在窑头

厂房旁边的空地上,窑尾SP锅炉布置在窑尾高温风机的上方,汽机房的布置靠近锅炉,化学水处理车间、冷却塔及循环水泵房尽量靠近汽机房。在布置有困难时可以适当调整,不能影响水泥生产线的布置。 AQC锅炉占地面积:14.2m×6.35m SP锅炉占地面积:22m×12m 汽机房占地面积:31m×20.4m 3)水源、给水排水 电站的用水有:软化水处理、锅炉给水、循环冷却水及其它生产系统消耗,消防用水,部分用水可循环使用。 11.4 电站工艺系统 1)余热电站流程 本方案拟采用纯低温余热发电技术,该技术不使用燃料来补燃,因此不对环境产生附加污染;是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低,运行的可靠性和安全性高,运行成本低,日常管理简单。 综合考虑目前水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况和水泥窑的运行状况,确定热力系统及装机方案如下: 系统主机包括两台余热锅炉、一套补汽式汽轮发电机组。 a.AQC余热锅炉:利用冷却机中部抽取的废气(中温端,~360℃),在生产线窑头设置AQC余热锅炉,余热锅炉分为高压蒸汽段、低压蒸汽段和热水段运行;高压蒸汽段生产 1.6MPa-350℃的过热蒸汽,进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组,低压蒸汽段生产0.15MPa-140℃的过热蒸汽,热水段生产的140℃热水后,作为AQC 余热锅炉蒸汽段及SP余热锅炉的给水,出AQC锅炉废气温度降至110℃。 b.SP余热锅炉:在窑尾设置SP余热锅炉,仅设置蒸汽段,生产 1.6MPa-305℃的过热蒸汽,进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组,出SP余热锅炉废气温度降到220℃,供生料粉磨烘干使用。 c.汽轮发电机组:上述余热锅炉生产的蒸汽共可发电7.9MW,因此配置9MW补汽式汽轮机组一套。

镍铁厂30000KVA矿热炉冶炼操作的十六个注意事项

镍铁厂30000KVA矿热炉 冶炼操作的十六个注意事项 1.每次出完铁后,应该根据三相电极工作端长度,决定是否压放电极并确定每相电极压放量。 2.压放电极的程序为: ⑴选好电源开关,按顺序现打开1、3、5号抱闸升起并夹紧,再打开2、4、6号抱闸升起并夹紧。 ⑵6个抱闸动作完毕后总体下压电极。 ③每次压放量必须为2cm,不得大于2cm也不得小于 2cm。当压放量大于或小于2cm时操作工都必须将情况反 映至当班班长和炉长。并联系维修工检查液压情况。 ④确保液压系统正常使用。 3.压放电极完毕后,仪表工不得随意上抬电极。确保电极的正常焙烧。以免造成电极事故。 4.冶炼过程中,加料必须坚持满料管的原则。料管料位底时会有部分煤气上窜,达到一定浓度后会产生爆炸声。 5.为了扩大坩埚反应区的面积和保证炉料透气性均匀、

良好,加好的料面应呈平顶式大锥体,即中心高、四周稍低、炉边料面应低于炉口。 6.电极在炉料中插入深度,一般控制在1800-2200㎜之间,不宜过深或过浅,以免引起炉况波动或引发电极事故。 7.底环下沿距料面的距离应控制在400-500㎜左右,不允许过高或过低。不允许底环紧挨料面从而引起设备事故。 8.严防电极周边刺火、冒白烟。电极四周发生刺火翻渣是,应及停电处理并及时补加新料,以保证炉料的封闭性,防止电极空烧和减少热量损失。禁止明弧操作。 9.为保证合金成品品位及其它成分稳定,未经生产部主管许可任何班组和个人不允许偏加料、乱加料、乱加焦炭、硅石和矿石。 10.如果冶炼过程中炉渣翻出结壳,应及时将渣壳打碎,出完铁后先将渣壳推入炉心三角区内,然后加入正常料批进行冶炼操作。如翻渣现象频繁、严重时,应该及时

冶炼硅铁炉用耐火材料

冶炼硅铁炉用耐火材料 硅铁炉又称电弧电炉或电阻电炉,是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳,炉盖、炉衬、短网,水冷系统,排烟系统,除尘系统,电极壳,电极压放及升降系统,上下料系统,把持器,烧穿器,液压系统,矿热炉变压器及各种电器设备等组成。 它主要用于还原冶炼矿石,碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁,锰铁,铬铁、钨铁、硅锰合金,电石等铁合金和化工原料,其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬,使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料的,因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属,陆续加料,间歇式出铁渣,连续作业的一种工业电炉。 目前国内的矿热炉容量大小各异就我公司在硅铁矿热炉用耐火材料和施工方面所做过的业绩有12500KVA、16500KVA、25500KVA 、36000KVA、40500KVA、不等。 矿热炉是我们现代工业生产冶炼中大型的生产设备也是现有提炼有色金属,铁合金,和化工原料必不可缺的工具随着时代、技术、科技的不段突破和创新,也因为矿热炉是一种高耗能炉型为了更好的节约能源降低排放物和倡导我国的低碳绿色环保计划。现在已经从以前的开放式炉子逐步的变为密闭式炉子也有以前的小炉型转变为大炉型逐渐的淘汰落后产能。

在未来矿热炉应朝向 1 矿热炉向高功率、大型化方向发展,为了提高热效率,提高生产率和满足功率集中冶炼的工艺要求; 2 采用低频(0.3-3HZ)冶炼,可节省和提高产品质量。 3 设置有排烟除尘及能源回收装置。 4 开发空心电极系统,较小颗粒精细料可从空心电极加入,节省能源,节省电极消耗,稳定熔池。 5 采用炉体旋转结构。 6 研制开发适合各种矿热炉工艺要求得计算机工艺软件系统,指导冶炼,使冶炼达到最佳状态。从而提高产品质量,降低能耗及提高产量。 所以在炉型逐渐朝向大型化,科技化和环保方向发展的同时对炉子的寿命也有了很高的要求标准,只有炉子的寿命有效的得到长时间使用才能够降低企业的生产成本和降低废渣污染物排放,要想让一台矿热炉使用寿命长不单单要在短网、水冷系统、液压系统等的要求很高以外对矿热炉的炉衬所使用的耐火材料以及碳素制品也是

回转窑矿热炉生产镍铁新工艺

回转窑矿热炉生产镍铁新工艺 一、前言 镍是一种银白色金属,具有优良的使用性能,已成为航空工业、国防工业和日常 生活不可缺少的金属。镍的最大用途是生产不锈钢、耐热钢,其次是生产合金结构钢 和合金铸铁,其中仅不锈钢生产就占到镍产量的65%。因此,随着世界不锈钢需求的 迅猛增长,镍的需求量将进一步提高。 虽然地球上镍元素含量很多,仅次于铁列第五位。但是目前可供人类开发利用的 镍资源,只限于陆地的硫化镍矿和红土镍矿。全球目前已探明的镍资源约1.6亿t,其中30%为硫化矿,70%为红土镍矿;但以世界镍生产量而言,则属红土臬矿之比例仅占44%。因此,从长远来看,由于品位高、开采条件好的硫化镍矿资源已被开采枯竭,故红土 矿将是未来镍的主要来源。 由于炼钢技术的进步, 原来采用纯镍类原料,冶炼合金钢和不锈钢的钢厂,从经济角度考虑己改用非纯镍类。因此,火法冶炼发展很快。目前世界以紅土鎳礦所產出之镍,其中70%是采用火法工艺流程回收,产品为镍铁或镍锍。 二、红土镍矿生产工艺分类 目前世界上红土镍矿的处理工艺,总体上归纳起来大致有三种,即(1)火法工艺:以回转窑干燥预还原?电炉熔炼法(RKEF)、烧结?鼓风炉、硫化熔炼法、烧结?高炉还原 熔炼法等法為主。(2)湿法工艺:以高压酸浸法和还原焙烧?氨浸法為主。(3)火湿法结合 工艺。以下即是针对各工艺之简述。 2.1火法工艺 火法工艺主要冶炼方法包括回转窑干燥预还原?电炉熔炼法(RKEF)、烧结?鼓风炉硫化熔炼法、烧结?高炉还原熔炼法等,产品主要为镍铁合金和镍锍产品。镍铁合金可直接供生产不锈钢,而镍锍则须经进一步精炼等程序,始得高纯镍之产品。 (1) 回转窑干燥预还原?电炉熔炼法(RKEF) 顾名思义即是红土镍矿经回转窑进行干燥与预还原后,再投入电炉熔炼成粗制镍铁。此法工艺较适合处理高品位的氧化镍矿,而其生产规模更可依据原料供应情况、 矿石贮量等等决定。此法亦是现行生产镍铁的主流,表一即是目前全世界采用回转窑-电炉熔炼法的代表性生产厂家及基本情况。

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