【摘 要】本文對(duì)某氧化鋁廠拜耳法生產(chǎn)過程中的兩個(gè)主要耗汽單元（溶出系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)）產(chǎn)生的新蒸汽冷凝水回收及余熱利用進(jìn)行了改造，完成全廠冷凝水系統(tǒng)的平衡分配。在傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)上，溶出系統(tǒng)蒸汽及冷凝水受工藝條件影響降溫效果不好，導(dǎo)致大量熱量外排。經(jīng)改造及重新分配后，蒸發(fā)系統(tǒng)每組新蒸汽使用量減少15t/h左右。每組溶出及蒸發(fā)系統(tǒng)新蒸汽冷凝水達(dá)109t/h，溫度65.5℃，可以直接用于鍋爐補(bǔ)水。此次改造，在改善氧化鋁廠環(huán)境的同時(shí)，可降低氧化鋁的單位生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。

【關(guān)鍵詞】余熱利用及回收 新蒸汽 冷凝水 氧化鋁

采用拜耳法生產(chǎn)工藝的氧化鋁生產(chǎn)系統(tǒng)中，有兩個(gè)主要的耗汽單元，一是溶出系統(tǒng)，二是蒸發(fā)系統(tǒng)。這兩個(gè)工段的汽水平衡及熱量回收，是工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)運(yùn)行中需要考慮的十分重要的方面。某氧化鋁廠，年產(chǎn)氧化鋁160萬噸，投產(chǎn)至今，主要指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但水汽平衡效果不好，溶出及母液蒸發(fā)的新蒸汽冷凝水回?zé)犭姀S利用率不高，造成了水汽外排，熱量損失。因此，急需在減少投資和不影響生產(chǎn)的前提下，提出一種解決方案。

1新蒸汽及冷凝水利用現(xiàn)狀

1.1溶出系統(tǒng)

溶出共四個(gè)系列溶出機(jī)組，采用拜耳法溶出工藝。每組處理礦漿能力約550m3/h，全過程為間接加熱。預(yù)熱采用二次汽，壓煮采用5.5MPa新蒸汽。

加熱過程單組共產(chǎn)生高溫新蒸汽冷凝水（260℃）約100t/h。正常時(shí)電導(dǎo)率低于6μs/cm。上述新蒸汽冷凝水（260℃）約100t/h，經(jīng)過閃蒸約20t/h的蒸汽用于預(yù)脫硅預(yù)熱，預(yù)熱后的冷凝水回電廠；溫度140℃的80t/h新蒸汽冷凝水去熱水站，造成熱能及好水浪費(fèi)。

1.2蒸發(fā)工序系統(tǒng)

蒸發(fā)站由四組六效降膜蒸發(fā)器和一臺(tái)強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶蒸發(fā)器及三級(jí)閃蒸組成，蒸發(fā)采用逆流流程，承擔(dān)氧化鋁生產(chǎn)過程水、鹽平衡。經(jīng)熱平衡計(jì)算，在單組總蒸水能力220t/h，汽水比約為0.28。新蒸汽消耗約62t/h。新蒸汽冷凝水（158℃）直接送到熱電廠（電廠仍不能直接利用，還要進(jìn)行降溫處理，導(dǎo)致熱量沒有得到充分利用），產(chǎn)生新蒸汽冷凝水約62t/h，正常情況下電導(dǎo)率低于6μs/cm。二次冷凝水約164t/h。正常情況下電導(dǎo)率為5～20μs/cm。

2改造方案

2.1溶出新蒸汽及冷凝水

將溶出去脫硅后的高溫新蒸汽冷凝水直接去蒸發(fā)分別閃蒸（每組80t/h，140℃），分別進(jìn)入四組蒸發(fā)系統(tǒng)；溶出新蒸汽冷凝水送蒸發(fā)系統(tǒng)時(shí)溫度為140℃左右。溶出來的新蒸汽冷凝水經(jīng)過三級(jí)閃蒸的二次蒸汽分別進(jìn)入Ⅱ效、Ⅳ和Ⅵ效的加熱室，與各效加熱汽同時(shí)參與換熱，溫度由140℃降至125.5℃、125.5℃降至96.5℃、96.5℃降至65.5℃左右，合格冷凝水用泵送回電廠。經(jīng)計(jì)算大約每組閃蒸量約10.5t/h（詳見熱平衡計(jì)算），四組共計(jì)42t/h。新蒸汽冷凝水大約278t/h，65.5℃，由于系統(tǒng)為單獨(dú)配置不會(huì)影響水質(zhì)，合格水全部回?zé)犭姀S?；?zé)犭姀S的冷凝水量四組共計(jì)278t/h；

2.2蒸發(fā)工序新蒸汽及冷凝水

新蒸汽冷凝水經(jīng)過三級(jí)閃蒸的二次蒸汽分別進(jìn)入Ⅱ效、Ⅳ和Ⅵ效的加熱室，與各效加熱汽同量參與換熱，溫度由158℃降至125.5℃、125.5℃降至96.5℃、96.5℃降至65.5℃左右，由于系統(tǒng)的單獨(dú)配置不會(huì)影響水質(zhì)，合格冷凝水回電廠。經(jīng)計(jì)算大約每組閃蒸二次汽約為7.5t/h（詳見熱平衡計(jì)算），四組共計(jì)30t/h。產(chǎn)生新蒸汽冷凝水大約158t/h，65.5℃，全部回?zé)犭姀S；

2.3熱平衡計(jì)算

3改造后效果

（1）計(jì)算條件下，每組新蒸汽冷凝水回?zé)犭娫O(shè)計(jì)量為109t/h ；（2）計(jì)算條件下，每組節(jié)約蒸發(fā)新蒸汽15t/h；（3）新蒸汽冷凝水溫度在65.5℃左右。

4結(jié)論

（1）本方案按年產(chǎn)160萬噸氧化鋁規(guī)模來論證。項(xiàng)目具有效益高、投資少、見效快、易實(shí)施等特點(diǎn)。

（2）方案設(shè)計(jì)所引用的數(shù)據(jù)為現(xiàn)場(chǎng)提供的運(yùn)行值和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的估算值，可能和實(shí)際有所出入，但并不會(huì)影響原則問題。

參考文獻(xiàn)：

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