煤氣加熱回轉窯尾氣的粉塵處理與余熱利用

李 昆，張永線，黃培培，徐 梅

(皖北煤電集團雪納非金屬材料公司，安徽 蕭縣 235292)

煤氣加熱回轉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窯工藝的一個難題。在煤氣熱式回轉窯煅燒超細高嶺土過程中，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90%以上，且溫度高(約400℃)。本文介紹了回轉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窯，因是電外加熱，加上窯爐密閉性好，所以基本不產生尾氣。隨著電價的不斷上漲，該方案電費成本高的問題日益突出，經技術改進，將外加熱電回轉窯改造為煤氣內加熱回轉窯。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，使窯內形成穩定的煅燒氛圍，經高溫風機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措施，回收細顆粒(-2μm≥90%)物料和利用尾氣中的余熱。

1 尾氣處理的幾種方案

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

(2) 單獨對尾氣進行處理并除塵，具體流程為：窯爐尾氣→一級旋風→二級旋風→熱交換器(加熱水)→布袋除塵器→引風機→潔凈尾氣排出。

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

2 尾氣處理的實際效果對比

2.1 利用多級旋風直接除塵

此方案實施后，窯爐內煅燒氣氛不穩定，無法正常生產。因為多級旋風根本無法收集細度高達5 000目的粉塵，排出的尾氣中仍含有大量粉塵，無法干燥其他產品，此方案經過實踐驗證不可行。

2.2 單獨對尾氣進行處理并除塵

此方案實施后，初期窯爐內煅燒氣氛尚可(如調整風機參數，可以保證窯爐煅燒氛圍)，除塵效果也尚可，但運行時間不長，便出現了窯內氣氛差、除塵效果不佳的現象。經分析，此方案存在如下缺點：

(1) 對尾氣降溫的主要手段是通過列管式換熱器，用水對尾氣進行降溫。因為有水存在，同時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，就會發生漏水，隱患大。

(2) 因布袋收塵器的特點，在使用一段時間后，粉塵顆粒堵塞，透氣效果變差(約3h左右)，增大了系統阻力，從而影響窯爐煅燒氣氛。即每隔3h，系統必須停止運行一段時間(約10min)，對布袋進行噴吹，這對窯爐連續生產是不可行的。

2.3 尾氣通入干燥塔，作為干燥塔熱源用

因為窯爐尾氣中所含的粉塵與窯前干燥料是同一種物質，并且原干燥系統配套有一套除塵系統，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，干燥塔的氣氛發生改變，但其他配套系統未做出相應調整，所以干燥系統的布袋除塵器出現了結露嚴重、除塵器外壁腐蝕嚴重的問題。除塵器維修保養材料費巨大(每年更換布袋骨架和整形除塵器的費用在15萬元左右)，除塵器布袋骨架損壞造成除塵器跑塵嚴重，既浪費了產品又污染了環境。

最后采用將原除塵器更換為一臺更大除塵器(過濾面積約是原來的2倍多)，更換后，除塵效果可達到99%以上，熱能也被利用作為干燥塔干燥熱源用。同時，因為是利用高溫風機調節窯內氣氛，保證了回轉窯內氣氛，徹底解決了回轉窯煅燒、尾氣除塵、尾氣余熱利用等三大難題。

3 結語

煅燒回轉窯尾氣中的粉塵處理和余熱利用一直是工業生產的一大課題，很多企業采用沉降室沉降，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，維護不便，工藝復雜，投資大等多種問題。本文闡述的回轉窯尾氣處理的第三種方法，投資小，效果佳，優點主要有三個方面。

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

(2) 見效快。該方案試用后，幾個月內基本未發生除塵器布袋或骨架損壞的情況，僅此一項，每年就可為公司節約材料費用15萬元左右。再加上除塵效果好，減少了產品跑冒，凈化了工作環境，在對環境要求越來越嚴格的當今社會，其經濟效益和社會效益都非常顯著。

(3) 節能環保。窯爐尾氣溫度高，風量大(溫度約400℃，風量約15 000m3/h)，通過該方案，基本可全部用來干燥物料，每小時約可節約發熱量5 000kca/kg的燃煤約100kg(實際效果可能少一些)，此項全年可節約燃煤費用約70萬元左右。

此方案在實際使用過程中優點很多，但因布袋除塵器特點，隨使用時間的增長，布袋堵塞會降低除塵效果，在實際安裝中，最好配備相同的一套除塵器和風機，以避免停機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【文獻標識碼】1007-9386(2011)01-0042-02

2011-01-07