1、1煅烧炉余热的综合利用1 理论计算1.1 公司生产及生活所需热量计算（1）沥青熔化所需热量 1Q 熔 =G 沥 Cp 固 （t1t 0） Cp 液 （t2t 1）T=140001.34（950）1.67（19595）24=171675kJh式中：Q 熔 沥青熔化所需热量，kJh；G 沥 每天所需熔化沥青的质量，kg；Cp 固 固体沥青比热容，kJ（kg ）；Cp 液 液体沥青比热容，kJ（kg ）；t1沥青熔化时温度，；t0冬季沥青常温，；t2液体沥青应达到温度， ；T沥青熔化时间，h。 （2）沥青排除水分的蒸发热Q 蒸 =G 水 C 水 （100t 0）G 水 C 蒸 T2=1400051.
2、0100 140005 5391=447300kJh式中：Q 蒸 排除水分蒸发热，kJ h；G 水 沥青内水分的质量，kg；C 水 水的比热容，kJ（kg ）；t0冬季沥青常温，；C 蒸 水的蒸发热，kJkg；T脱水时间，h。 （3） 混捏糊料所需热量 制糊车间有两台混捏锅，每小时生产两锅糊料，每锅糊料重 1600kg，配比如下：煅后石油焦（732）、沥青（272 ）；煅后焦质量 G1=160073=1168kg、沥青质量 G2=160027=432kg。2 台混捏锅每小时糊料消耗的热量：Q 糊 =2G1C 焦 （t3t 0）=211683.09（1500）=1082736kJh式中：3C 焦
3、 煅后焦平均比热容， kJ(kg )；t3混捏时糊料温度，；t0冬季常温，。 （4）采暖用油需热量Q 暖 =G 载 C 油 (t5- t4)=100004.180.85（80-60）=710600Kj/h式中：G 载 导热载体质量，kg；C 油 导热载体比热容，0.85 C 水 ；t4导热油回口温度，；t5导热油出口温度，。（5）散热损失(a)沥青槽散热损失量 Q 散 1 =nAd(t6- t0)=42041.8(60-0)=200640KJ/h式中：n沥青槽数；4A外表散热面积，m 2，下同；d容器表面的散热系数，kJ （m 2h），下同；t6容器表面温度，下同；t0冬季温度，下同。(b)氧
4、化分厂反 应池散 热损失量 Q 散 2 = Ad(t6- t0)=2041.8(60-0)=40128KJ/h(c)各种管道、混捏 锅等散热损失 Q 散 3=240000KJ/h（实践总结）Q 总散 = Q 散 1+Q 散 2+Q 散 3=480768KJ/h（6）共需要总热量Q 总 = Q 熔 + Q 蒸 + Q 糊 + Q 暖 + Q 总散=2893079 KJ/h假若高效有机热载体炉热效率为 65 2,则总需热能 =Q 总 65=4.4510 6kJh。有机热载体炉热效率为 65 2，参照山东华源锅炉有限公司数据。1.2 热能的提供 我公司煅烧炉采用石油焦自身挥发分加热，每罐排料量 60
5、kgh，共 24 罐，总排料量 1440kgh，投入产出率以575计算，则需投入生料量 1920kgh，原料组分中水分 8，挥发分 10，碳烧损 5，其他 2，形成进入集中烟气道的烟气量为： V 水蒸汽 =19208 22.418=191m 3/h V 挥发分 =192010 22.46.33 5.016=3411 m3/h V 炭烧损 =（19205 22.412）21=853 m 3/h式中：6.33挥发分平均相对分子质量；5.016m3/m3单位体积挥发份完全燃烧生成烟气量；21 空气中氧气含量。V 烟总 =V 水 V 挥 V 损 =1913411853=4455m 3h经分析烟气主要成
6、分、比热容如表 1 所示2。Cp900=2.1917.5+1.710.6+1.472.01 +1.3869.8=1.58 KJ/(m3)Cp280=1.8817.5+1.5510.6+1.362.01 +1.3169.8=1.44KJ/(m 3)Q 烟 = V 烟 (t 进 Cp900- t 出 Cp280)=4455（9001.58-2801.44）=4.57106KJ/h式中：Q 烟 烟气提供的热量，kJ h；6V 烟 烟气总体积，m 3；t 进 有机热载体加热炉进口温度， ；t 出 有机热载体加热炉出口温度， ；cp900烟气 900平均比热 容， kJ（m 3）；cp280烟气在 28
7、0平均比 热容， kJ（m3）。表 1 烟气主要成分成分 CO2 H2O O2 N2体积比/ 17.5 10.6 2.01 69.8900时的比 热容/(kJ/m 3) 2.19 1.70 1.47 1.38280时的比 热容/(kJ/m 3) 1.88 1.55 1.36 1.31根据热平衡计算和生产实际情况，选用两台 2.5GJ 高效有机热载体炉，既能满足总公司现实需要，又为将来其他供水等需要留有余地。2 系统改造方案及实施过程2.1 改造方案原排放系统不变，将原烟囱加高 12m，达 40m，在煅烧炉集中烟道的另一侧，预建一条引热烟道，串联有机热载体炉，7为不影响煅烧炉的正常生产，采用不停
8、炉热砌新工艺，用耐火弯头外接引热烟道闸板，直接导入有机热载体炉，整个对接工作仅需 4h；原生产管道、设备保留延用（包括炭素分厂、氧化分厂）；加装 300m 采暖管道供办公楼采暖。2.2 改造后供热系统主要设备 1）2 台高效有机热载体炉；2）1 台注油泵；3）1 台储油罐；4）2 台膨胀槽；5）3 台热油泵；6）过滤器;7）仪表；8）阀门；9）用热设备：4 台沥青熔化池，1 台沥青高位槽， 2 台混捏锅，氧化分厂 4 台反应池，采暖设备及输送管道。2.3 调试运行步骤 向管道系统注油 冷运行 打开引热烟道闸板 关闭原烟道闸板 调节烟气温度（负压） 脱水、脱羟馏分（接热油升温曲线控制） 升温 通
9、入用热设备3 高效有机热载体炉使用效果8（1）节能增效：高效有机热载体炉取代原 2 台 2.5GJ 加热热 油炉（另作扩产供热）作为供热热源，节省人 员、物耗， 节煤 2000t，减少向大气排放废气 2000m3，其中： 50tSO2，10t 烟尘，节省在岗人员 50，季节工 25 人/ 年。 （2）提高产品质量：改造后，有机热载体出口温度控制在（2005），进口温度控制在（1905 ），沥青槽熔化温度为（1905 ），出糊温度 为 150160，改善了熔化沥青的指标（见表 2）。表 2 改造前后熔化沥青指标对比指标 熔化温度/ 水分/ 软化点/ 挥发分/ 沥青粘度/Pas改造前 170180
10、 0.5 86.5 61.3 3.272.85改造后 185195 0 95 59.2 2.952.654 结语高效有机热载体炉利用煅烧炉余热可行，可用于熔化高温沥青、改质沥青。经改造，生产的自动化程度提高，降低了生产成本，提高了石墨制品的质量，并使炭素分厂新开发生产的贫油糊质量稳定，为氧化分厂生产仿不锈钢型板等高品质产品铺平了道路。作者简介：高扶民男 1968 年生，大专学历， 现在马头铝业集团有限公司炭素分厂工作。作者单位：河北省马头铝业集团有限公司，河北邯郸马头镇 056046参考文献：91 陈蔚然 碳素材料工艺基础M，长沙：湖南大学出版社，1989：46 2陈蔚然 轻金属，1998（6）：44
