石灰窯余熱利用技術通過回收窯尾廢氣中的熱能進行發(fā)電或供熱，是提升能源綜合利用率的關鍵手段。以下從窯尾廢氣發(fā)電、窯尾廢氣供熱、綜合提升策略三個方面進行詳細闡述：
一、窯尾廢氣發(fā)電技術
石灰窯窯尾廢氣溫度較高，一般在800℃-1200℃之間，含有大量顯熱，具有發(fā)電潛力。目前，窯尾廢氣發(fā)電技術主要有以下幾種：
- 余熱鍋爐發(fā)電技術：
- 原理：在石灰窯尾部安裝余熱鍋爐，回收廢熱與換熱介質(zhì)進行熱交換，使鍋爐產(chǎn)生過熱蒸汽推動汽輪機實現(xiàn)熱能到機械能的轉換，進而發(fā)電。
- 應用：該技術已在水泥行業(yè)得到廣泛應用，石灰窯余熱發(fā)電仍處于示范工程階段，但具有廣闊的應用前景。
- 優(yōu)勢：可回收大量廢熱，提高能源利用效率，減少能源浪費。
- 挑戰(zhàn)：石灰窯廢氣溫度較低，屬于純低溫余熱，發(fā)電效率有待提高，且需要有效的余熱發(fā)電成套工藝技術。
- 有機介質(zhì)發(fā)電技術：
- 原理：利用傳熱油輸入到有機介質(zhì)鍋爐，加熱有機介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電。
- 應用：某氧化鋁廠利用濕法回轉窯窯尾廢氣余熱進行發(fā)電，實踐表明該技術具有重要應用價值。
- 優(yōu)勢：可回收廢氣顯熱，將部分熱能轉化為電能，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。
- 挑戰(zhàn)：需解決傳熱油在低溫下的結露和結疤問題，確保熱交換器正常運行。
二、窯尾廢氣供熱技術
窯尾廢氣供熱技術通過回收廢氣中的熱能，用于工藝用水、生活用水、供暖等，實現(xiàn)能源的綜合利用。
- 氣-水換熱供熱技術：
- 原理：利用換熱器將窯尾廢氣中的熱量傳遞給水，產(chǎn)生熱水或蒸汽用于供暖或工藝用水。
- 應用：某石灰廠利用窯尾廢氣通過氣-水換熱器供廠區(qū)采暖、洗浴，取得了節(jié)能環(huán)保的綜合效益。
- 優(yōu)勢：系統(tǒng)配置簡單，運行穩(wěn)定可靠，可回收大量廢熱。
- 挑戰(zhàn)：需根據(jù)廢氣溫度和流量選擇合適的換熱器，確保換熱效率。
- 氣-氣換熱供熱技術：
- 原理：利用換熱器將窯尾廢氣中的熱量傳遞給新風或其他氣體，用于干燥、熔煉等工藝。
- 應用：部分廠礦將窯尾廢氣用于高爐水渣烘干制粉、蘭炭烘干等方面，取得了節(jié)能效果。
- 優(yōu)勢：可提高工藝用氣的溫度，減少能源消耗。
- 挑戰(zhàn)：需控制換熱過程中的溫度和流量，避免影響工藝質(zhì)量。
三、綜合提升策略
- 優(yōu)化余熱回收系統(tǒng)設計：
- 根據(jù)石灰窯的類型和工藝特點，設計合理的余熱回收系統(tǒng)，確保廢熱的高效回收。
- 選擇合適的換熱器類型和性能，提高熱回收效率。
- 加強設備維護和管理：
- 定期檢查和維護余熱回收設備，確保其正常運行。
- 建立設備檔案，記錄設備運行數(shù)據(jù)和維修情況，為設備優(yōu)化提供依據(jù)。
- 推廣先進控制技術：
- 利用自動化控制系統(tǒng)實時監(jiān)測和調(diào)節(jié)余熱回收過程中的溫度和流量，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
- 通過大數(shù)據(jù)分析歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化工藝參數(shù)，提高能源利用效率。
- 開展余熱發(fā)電技術研究：
- 針對石灰窯廢氣溫度較低的特點，開展低溫余熱發(fā)電技術研究，提高發(fā)電效率。
- 探索有效的余熱發(fā)電成套工藝技術，推動石灰窯余熱發(fā)電技術的商業(yè)化應用。
