摘要：双膛石灰窑以其热耗低，石灰品质高的特点在国内冶金行业和电石行业被广泛应用，但是在长期生产中，双膛石灰窑尾气经过除尘过滤后排放，这部分尾气由于温度偏低，没有得到足够的重视，所以没有回收利用，本文重点对此部分热量回收再利用进行探索和介绍。
关键词：双膛石灰窑；尾气；循环利用
1 概要
双膛石灰窑由于热耗低，节省燃料、石灰品质高的特点已经被国内用户认可，在冶金行业和电石行业具有一定的知名度，目前越来越多的用户把双膛石灰窑作为首选，或者把双膛窑和回转窑搭配的模式作为一种选择。正是因为双膛窑的热耗低，尾气温度相对其它窑型较低，很多用户对此部分热量忽视。因此怎样探索出一条双膛石灰窑尾气余热回收利用的途径，对石灰窑自身有非常积极的作用。
2 双膛石灰窑工作原理
双膛石灰窑的特点是并流蓄热。在正常生产状态下这两个窑筒当中一个（燃烧筒）处于燃烧状态，另一个窑筒（排气筒）处于非燃烧状态，二者交替进行燃烧。燃烧筒的特点是燃烧气体与原料石灰石的并流；而排气筒的特点是排出气体与原料石灰石逆流。
进入窑底冷却带的冷却空气对高温成品石灰进行冷却，经过对流换热后此部分冷却空气变成热风。由于排气筒处于微负压状态，冷却后的废气与燃烧筒废气一同流入排气筒，对预热带的石灰石进行预热。这种利用废气给原料预热称为蓄热。
两个窑筒交替燃烧，一个燃烧周期时间大约为14min，而冷却空气则连续从两个窑筒底部在压力作用下进入，对成品石灰进行冷却。
图1 双膛石灰窑工作原理
3 双膛石灰窑尾气排放流程
经过蓄热之后的尾气经过脉冲袋式除尘器过滤，通过离心风机排入大气。该除尘器的除尘效率大于99%，粉尘排放浓度小于50mg/m3，完全可以达到国家大气污染物排放标准的要求。
图2 石灰窑尾气工艺流程图
1-双膛石灰窑 2-脉冲袋式除尘器 3-离心风机
4 双膛石灰窑尾气余热利用方案及工艺流程
这种窑型的热耗只有850～890kcal，在所有窑型当中是最低的。进入除尘器的尾气温度大概只有100℃～120℃，这部分热量虽然较低，但是直接排放也是一种损失。表1显示了双膛石灰窑尾气的参数。
表1 双膛石灰窑尾气参数
石灰窑尾气经除尘器过滤净化后，在净化后的管道接一路旁通，在旁通管道上安装管式换热器，在这两路分支上分别加电动阀门。在正常状况下尾气经换热器之后排入大气，如遇意外情况通过阀门切换可直接排放。尾气经换热器与冷水对流换热，换热后的热水流向浴室，夏天供厂区工人洗澡，冬天可以用于采暖。
图3 石灰窑尾气余热利用工艺流程图
1-双膛石灰窑 2-除尘器 3-管式换热器 4-水泵 5-水箱
这样的工艺流程考虑两方面原因：
1）换热器安装在净化管道而不是含尘管道。虽然废气经过除尘器后温度有所降低，但是粉尘含量大大降低，有利于提高管式换热器的换热效率。如果安装在含尘管道，经过一段时间的运行，换热器内的翅片管会附着大量粉尘，降低换热器的换热效率。
2）选择在旁路安装换热器。除尘风机的正常运行是保证排气筒产生微负压的前提，换热器经过长时间运行需要清理，在清理的时候利用电动蝶阀切换到主管道上，不经过换热器，这样既不影响石灰窑正常生产，又可以清理换热器。
如果厂区建设多座石灰窑，可以把多个换热器的进出水并联，这样回收的热量更多，在冬季气温较低的地方，经过换热器的热水可以供暖，换热器技术参数见表2。
表2 换热器技术参数
5 双膛石灰窑尾气余热利用的经济效益
以2×600t/d石灰窑项目为例，每年冬季三个月取暖，其他时间供洗澡。经过计算，每年节约标准煤730吨，标准煤按500元/吨计算，则每年节约够煤费用约为36.5万元。
6 结论
此技术的实施完全符合国家节能减排的相关产业政策，每年可节省大量开支。从环保方面分析，按每年节约730吨标准煤计算，每年可减少CO2排放量约1606吨。因此双膛石灰窑尾气余热用于换热工艺的社会环保效益十分明显。
参考文献：
[1]余鹏 马小刚.套筒石灰窑余热尾气利用方法探索[J].中国化工贸易.2014.2
[2]初建民 高士林.冶金石灰生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社.2009
作者简介：
第一作者姓名：崔兰，性别：女，民族：汉，籍贯：辽宁省盖州市，出生年月日：1985年09月17日
第二作者姓名：张森，性别：男，民族：汉，籍贯：黑龙江省克东县，出生年月日：1984年10月22日
研究方向：冶金工程 机械设计
论文作者:崔兰,张森
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：石灰窑论文; 尾气论文; 换热器论文; 除尘器论文; 余热论文; 气筒论文; 石灰论文; 《基层建设》2018年第18期论文;