【热度】铝用碳素煅烧系统烟气废热综合利用(下)

发布时间: 2024-10-25 09:36:54 作者:中商碳素研究院

烟气综合利用方案


蒸汽供暖,作为铝业公司厂区采暖气源


本方案敷设管道引余热锅炉蒸汽接入铝业公司生产用汽及采暖管道,以此锅炉蒸汽作为沥青保温等工艺生产用汽,及冬季采暖气源。其中该铝业常年生产用汽5t/h,冬季采暖用汽4t/h。


采用以上两方案后,冬季余热锅炉仍有16t/h以上的供热能力,非冬季供暖期间,余热锅炉可提供20t/h以上的供热能力。


蒸汽发电,作该铝业自配套余热发电机组的蒸汽源


在该铝业公司厂区内就地自配小型汽机发电。由于煅烧窑、余热锅炉以及发电设备同在一个厂内,上下工序间协调联动容易。因此窑、炉、机组停运比较平稳。此方案借鉴于其他铝业余热锅炉运行经验,从余热锅炉运行特性适配的角度,蒸汽发电的方案是可行的。


该方案实施时,机组用汽量与锅炉供汽量负荷可按预先设计匹配,具有工序间连动协调性好、蒸汽利用率高、受外界因素制约小等特点。


此方案蒸汽发电的原理是:将余热锅炉产生的28t/h、1.25MPa、194℃饱和蒸汽,首先引入两套QSF14—1.2型汽水分离器,使汽水干度达到99.5%;再将其分别引入凝汽式汽轮机,带动一台3000kW发电机产生发电。


控制系统设计原则


在系统的废热利用的控制流程上有3个环节,这就需要设计完善的控制系统,实现配合和闭锁的控制功能:


⑴实现烟气热媒炉、余热发电机组单台设备的控制及保护;


⑵根据烟气热媒炉稳定运行的负载情况,自适应调整余热发电机组的运行功率;⑶实现流量、压力、温度的自动监测,保证系统控制的可靠性;


⑷实现供用电系统的保护,确保用电的安全、可靠性


⑸工艺流程显示及设备运行状态监视;


⑹各种测量参数的实时显示和趋势曲线(含历史趋势曲线),棒状图等;


⑺设备故障及控制系统故障的报警及记录功能;


⑻强力冷却机系统的联锁起动/停止功能及紧急停车功能;


⑼各种调节参数的设定功能。


结合碳素工程自动化控制系统的设计,烟气热媒炉及余热发电机组的控制系统选用ABB公司的DCS控制系统,控制系统可实现整套设备、相应辅机的联锁控制及各运行状态监视及事故报警功能。系统配有通讯接口,可与碳素厂计算机网络进行通信,并实现上位机监控功能。


烟气综合利用的效果


⑴利用高温烟气作为烟气热媒炉热源,利用余热锅炉蒸汽提供生产用汽、供暖及发电,从3个环节上对煅烧废热烟气进行综合利用,提高了废热利用效率。


⑵优先使用高温余热,减少损耗。烟气热媒炉的方案是在原设计燃油热媒炉基础上的一个创新性技改,高温烟气的直接应用符合当今余热利用的先进理念,此方案充分利用了煅烧回转窑的废热烟气,提高了热系统的可靠性。


⑶锅炉蒸汽余热发电机组成功地利用了外排的废热蒸汽,进行厂区自用发电,达到了节能的目的。


⑷采用ABB公司DCS系统,完善流量、压力、温度自动化仪表的监测,实现烟气热媒炉、余热发电机组单台设备的控制及保护,并能根据烟气热媒炉稳定运行的负载情况,自适应调整余热发电机组的运行功率。


铝用碳素煅烧系统烟气废热的综合利用吸取了国内外先进的废热利用经验,方案先进,技术成熟,投资少、收益大。


来源:烟气余热节能