李 昆，張永線，黃培培，徐 梅

(皖北煤電集團(tuán)雪納非金屬材料公司，安徽 蕭縣 235292)

煤氣加熱回轉(zhuǎn)窯尾氣的粉塵處理與余熱利用

李 昆，張永線，黃培培，徐 梅

(皖北煤電集團(tuán)雪納非金屬材料公司，安徽 蕭縣 235292)

尾氣的處理一直是困擾回轉(zhuǎn)窯工藝的一個(gè)難題。在煤氣熱式回轉(zhuǎn)窯煅燒超細(xì)高嶺土過程中，因火焰直接與物料接觸，熱氣流與粉體物料混合成的尾氣流中含塵顆粒-2μm含量高達(dá)90%以上，且溫度高(約400℃)。本文介紹了回轉(zhuǎn)窯尾氣粉塵的凈化及尾氣余熱利用的幾種途徑。

煤氣加熱回轉(zhuǎn)窯；粉塵處理；余熱利用

煅燒高嶺土工藝原采用的是電加熱回轉(zhuǎn)窯，因是電外加熱，加上窯爐密閉性好，所以基本不產(chǎn)生尾氣。隨著電價(jià)的不斷上漲，該方案電費(fèi)成本高的問題日益突出，經(jīng)技術(shù)改進(jìn)，將外加熱電回轉(zhuǎn)窯改造為煤氣內(nèi)加熱回轉(zhuǎn)窯。改造后，煤氣燃燒火焰直接與物料接觸，形成的熱氣流混合大量粉塵不斷排出，使窯內(nèi)形成穩(wěn)定的煅燒氛圍，經(jīng)高溫風(fēng)機(jī)排出的窯爐尾氣帶走了大量粉塵和熱量(溫度約400℃)，公司相繼采用了多種技術(shù)措施，回收細(xì)顆粒(-2μm≥90%)物料和利用尾氣中的余熱。

1 尾氣處理的幾種方案

(1) 在窯爐后增加多級(jí)旋風(fēng)，以達(dá)到除塵目的，具體流程是：窯爐尾氣→一級(jí)旋風(fēng)→二級(jí)旋風(fēng)→引風(fēng)機(jī)→潔凈尾氣用于干燥物料。

(2) 單獨(dú)對(duì)尾氣進(jìn)行處理并除塵，具體流程為：窯爐尾氣→一級(jí)旋風(fēng)→二級(jí)旋風(fēng)→熱交換器(加熱水)→布袋除塵器→引風(fēng)機(jī)→潔凈尾氣排出。

(3) 尾氣(含塵)直接通入干燥塔(干燥塔內(nèi)筒體φ6m×7m)，干燥塔為干燥窯前煅燒原料用。具體流程為：窯爐尾氣 →一級(jí)旋風(fēng)→高溫風(fēng)機(jī)→干燥塔→布袋除塵器→引風(fēng)機(jī)。

2 尾氣處理的實(shí)際效果對(duì)比

2.1 利用多級(jí)旋風(fēng)直接除塵

此方案實(shí)施后，窯爐內(nèi)煅燒氣氛不穩(wěn)定，無法正常生產(chǎn)。因?yàn)槎嗉?jí)旋風(fēng)根本無法收集細(xì)度高達(dá)5 000目的粉塵，排出的尾氣中仍含有大量粉塵，無法干燥其他產(chǎn)品，此方案經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證不可行。

2.2 單獨(dú)對(duì)尾氣進(jìn)行處理并除塵

此方案實(shí)施后，初期窯爐內(nèi)煅燒氣氛尚可(如調(diào)整風(fēng)機(jī)參數(shù)，可以保證窯爐煅燒氛圍)，除塵效果也尚可，但運(yùn)行時(shí)間不長，便出現(xiàn)了窯內(nèi)氣氛差、除塵效果不佳的現(xiàn)象。經(jīng)分析，此方案存在如下缺點(diǎn)：

(1) 對(duì)尾氣降溫的主要手段是通過列管式換熱器，用水對(duì)尾氣進(jìn)行降溫。因?yàn)橛兴嬖?，同時(shí)尾氣中也含有大量酸氣(主要是硫的氧化物)、水汽，很容易腐蝕管路，一旦蝕透，就會(huì)發(fā)生漏水，隱患大。

(2) 因布袋收塵器的特點(diǎn)，在使用一段時(shí)間后，粉塵顆粒堵塞，透氣效果變差(約3h左右)，增大了系統(tǒng)阻力，從而影響窯爐煅燒氣氛。即每隔3h，系統(tǒng)必須停止運(yùn)行一段時(shí)間(約10min)，對(duì)布袋進(jìn)行噴吹，這對(duì)窯爐連續(xù)生產(chǎn)是不可行的。

2.3 尾氣通入干燥塔，作為干燥塔熱源用

因?yàn)楦G爐尾氣中所含的粉塵與窯前干燥料是同一種物質(zhì)，并且原干燥系統(tǒng)配套有一套除塵系統(tǒng)，用窯爐尾氣作為干燥的一部分熱源可以說是一舉兩得。

開始階段，由于尾氣通入干燥塔，干燥塔的氣氛發(fā)生改變，但其他配套系統(tǒng)未做出相應(yīng)調(diào)整，所以干燥系統(tǒng)的布袋除塵器出現(xiàn)了結(jié)露嚴(yán)重、除塵器外壁腐蝕嚴(yán)重的問題。除塵器維修保養(yǎng)材料費(fèi)巨大(每年更換布袋骨架和整形除塵器的費(fèi)用在15萬元左右)，除塵器布袋骨架損壞造成除塵器跑塵嚴(yán)重，既浪費(fèi)了產(chǎn)品又污染了環(huán)境。

最后采用將原除塵器更換為一臺(tái)更大除塵器(過濾面積約是原來的2倍多)，更換后，除塵效果可達(dá)到99%以上，熱能也被利用作為干燥塔干燥熱源用。同時(shí)，因?yàn)槭抢酶邷仫L(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)窯內(nèi)氣氛，保證了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣氛，徹底解決了回轉(zhuǎn)窯煅燒、尾氣除塵、尾氣余熱利用等三大難題。

3 結(jié)語

煅燒回轉(zhuǎn)窯尾氣中的粉塵處理和余熱利用一直是工業(yè)生產(chǎn)的一大課題，很多企業(yè)采用沉降室沉降，建立高煙囪直排或電除塵器除塵等方法，但以上方案都存在除塵效果不佳，維護(hù)不便，工藝復(fù)雜，投資大等多種問題。本文闡述的回轉(zhuǎn)窯尾氣處理的第三種方法，投資小，效果佳，優(yōu)點(diǎn)主要有三個(gè)方面。

(1) 投資小。該方案在公司改造時(shí)，僅需要投資20萬元左右的一臺(tái)布袋除塵器。

(2) 見效快。該方案試用后，幾個(gè)月內(nèi)基本未發(fā)生除塵器布袋或骨架損壞的情況，僅此一項(xiàng)，每年就可為公司節(jié)約材料費(fèi)用15萬元左右。再加上除塵效果好，減少了產(chǎn)品跑冒，凈化了工作環(huán)境，在對(duì)環(huán)境要求越來越嚴(yán)格的當(dāng)今社會(huì)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常顯著。

(3) 節(jié)能環(huán)保。窯爐尾氣溫度高，風(fēng)量大(溫度約400℃，風(fēng)量約15 000m3/h)，通過該方案，基本可全部用來干燥物料，每小時(shí)約可節(jié)約發(fā)熱量5 000kca/kg的燃煤約100kg(實(shí)際效果可能少一些)，此項(xiàng)全年可節(jié)約燃煤費(fèi)用約70萬元左右。

此方案在實(shí)際使用過程中優(yōu)點(diǎn)很多，但因布袋除塵器特點(diǎn)，隨使用時(shí)間的增長，布袋堵塞會(huì)降低除塵效果，在實(shí)際安裝中，最好配備相同的一套除塵器和風(fēng)機(jī)，以避免停機(jī)造成的粉塵跑冒和污染。

The Dust Disposal and Surplus Heat Utilization in the Tail Gas From The Rotary Kiln by Gas Heating

LI Kun, ZHANG Yong-xian, HUANG Pei-pei, XU Mei
(Anhui Northern Coal Group Subsidiary Xuena Nonmetallic Material Company, Xiaoxian 235292, China)

When the superfine kaolin was calcinated in the rotary kiln, the thermal current and powder will mix together in the form of tail gas, which will contain a lot of dust particles, and the size of 90% particles of which is 2μm (more than 5 000 mesh) together with high temperature (about 400℃). So far, tail gas disposal is an important but very difficult problem to solve for the rotary kiln technics.Therefore, several ways for the dust purification and surplus heat utilization from the tail gas in the rotary kiln were introduced in the paper.

rotary kiln; dust disposal; surplus heat utilization

X754

A【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】1007-9386(2011)01-0042-02

2011-01-07