韶關冶煉廠節能降耗實踐

趙興偉

(韶關冶煉廠,廣東韶關 512024)

韶關冶煉廠節能降耗實踐

趙興偉

(韶關冶煉廠,廣東韶關 512024)

介紹了近幾年來韶關冶煉廠的節能降耗措施及實施情況,通過技術改造、創新以及加強管理,取得了顯著的節能效果。

節能;實踐;效果

韶關冶煉廠是一家采用 ISP(Imperial Smelting Process)冶煉工藝,年產鉛鋅金屬30萬t的大型有色冶煉企業。ISP工藝以鉛、鋅精礦及混合礦為原料,經燒結機燒結、脫硫后,合格燒結塊與焦炭一起加入鉛鋅密閉鼓風爐與鼓入的熱風進行一系列物理、化學反應,產出粗鉛、粗鋅,粗鉛經電解精煉產出鉛錠,粗鋅經精餾分離后產出鋅錠。韶關冶煉廠屬于大型耗能企業,因此節能降耗更顯重要。近年來始終堅持以科學技術為先導,以創新的能源管理為依托,加大節能項目的挖潛改造,積極推廣應用節能新技術新產品,從而降低能源消耗,以獲取更好的經濟效益。

1 主要節能措施

1.1 開展節能技術改造,節約能源

1.1.1 鼓風爐改造

2006年和2007年底,韶關冶煉廠分別對一、二粗煉系統的鉛鋅密閉鼓風爐進行挖潛技術改造,改造后一、二系統鉛鋅密閉鼓風爐的爐身面積分別由標準的17.2 m2擴大為22.89 m2和27.96 m2,爐型的擴大提高了粗鉛鋅的產能及資源綜合利用水平,降低了產品能耗。

1.1.2 熱風爐改造

熱風爐為鉛鋅密閉鼓風爐生產提供熱風,由于熱風帶入爐內大量物理顯熱,提高熔煉溫度,有利于鋅的還原揮發,此外熱風熔煉使燃料的燃燒速度和完全燃燒程度提高,強化了熔煉過程,提高了爐子的生產率。因此增大熱風爐的蓄熱面積,提高熱風溫度,有利于焦炭單耗的降低[1,2]。改造后,熱風爐的蓄熱面積由原來的6 100 m2增大到12 800 m2,使熱風溫度由920℃提高至980℃,鼓風爐的焦率降低2%～3%,大大降低粗鉛鋅熱焦單耗,每年節約焦炭折標準煤2 200 t。

1.1.3 電站鍋爐低熱值煤氣深度利用

在鼓風爐生產過程中,爐氣經鉛雨冷凝器吸收鋅后進入爐氣洗滌系統,經洗滌凈化、加壓成為鼓風爐煤氣,其發熱值較低,為2 500～3 000 kJ/m3,稱其為低熱值煤氣。其成分為/%:CO 18～22,CO210～12,O2＜0.1,H2＜1,N263～65[3]。生產中產生的低熱值煤氣在滿足熱風爐、焦炭預熱器使用后仍有富余,從而供給電站使用量比往年有所提高。如何將這些低熱值煤氣利用起來,達到實現節能的目的。為此,對熱電分廠原有的煤氣系統進行改造,把鼓風爐富余低熱值煤氣送到電站中充分利用起來。經過改造后,每年大約能節能2 000 t標準煤。

1.1.4 變頻調速技術的應用

變頻調速技術是現代電力傳動技術的重要發展方向,變頻技術以其節能、易實現調速控制及電動機正反轉切換、可進行高頻度的啟停運轉等優點得到廣泛應用。韶關冶煉廠相繼對SO2風機、煤氣升壓機、煙化爐主鼓風機等設備采用變頻調速控制技術,取得了一定效果。

硫酸系統原SO2風機采用液力耦合器調速來滿足生產,其故障率高、能耗大。現改為國外高效的電機、風機,配高壓變頻器,改造后電機功率由原來的3 200 kW降為2 600 kW,每年可節電488.2×104kW·h。

在生產過程中所產生的爐氣需經過升壓機提高壓力后,才能輸出給用戶。由于生產過程中爐氣的成分的變化,爐氣壓力也隨之變化,為達到滿足用戶所需的壓力,通過調節升壓機進口蝶閥及放散閥,使出口壓力達到規定值,通過對煤氣升壓機變頻改造,年節約電200×104kW·h。

煙化爐主鼓風機是為煙化爐吹煉過程中提供高壓空氣,由于吹煉作業是間歇性的,每天其正常作業周期內各階段吹煉的要求風量變化很大,多數情況下,只能靠開閉放空閥來調節入爐風量,造成大量能源浪費,維護費用也高,造成生產作業率低,影響了鼓風爐各生產之間的相互配合,嚴重制約生產的正常運行[4]。因此采用變頻調速控制技術,對風量進行有效調節,完全能夠滿足生產需要。改造后,每年可節電288×104kW·h。

1.1.5 熔鉛85 t蓄熱爐節能技術改造

韶關冶煉廠鉛電解車間原有熔鉛爐以煤氣作燃料,與常溫空氣預混后直接燃燒加熱,所產生的高溫尾氣直接通過高煙囪排空,排煙溫度高,過程顯熱損失達到50%,爐子的熱效率很低,煤氣單耗高。原有熔鉛爐采用全磚結構,升溫過程散熱損失較大,改造后在原爐體結構的基礎上設計了隔熱層即磚結構外增加耐火爐襯和外包鋼結構,用于降低過程的散熱損失。同時出爐廢氣和空氣通過蓄熱體這一媒介進行熱量交換,煙氣溫度由550℃降低至180℃,空氣預熱至350℃,實現了余熱的循環利用,并強化了傳熱效果,降低了過程的顯熱損失,大大提高爐子的熱效率,進而達到節能的目的。改造后該崗位的工藝操作時間由原來的6 h/爐縮短為4 h/爐。煤氣單耗也由原來的220 m3/t降低到現在的110 m3/t,年節能約1 000 t標準煤。

1.1.6 采用高效節能變壓器

目前我國在廣義電力系統(包括發、供、用電)運行中,變壓器總的電能損失占發電量的10%左右,因此大力推行節能型變壓器節約用電是實行節能減排目標的重要途徑。為此,對高耗能變壓器逐步更換為SⅡ型節能變壓器,前后一共更換了14臺,改造前總容量10 000 kVA,改造后總容量11 955 kVA,改造后年節電量50.6×104kW·h,年節電約30萬元。

1.2 加強節能管理,提高能源的利用效率

1.2.1 健全節能管理體制

為了做好節能工作,近年來,廠里十分重視節能降耗工作,成立了以廠長為組長的節能領導小組,建立健全了廠節能管理的各項規章制度;完善理順了“能源管理三級網絡”,形成至上而下嚴密的節能管理機制。

為了搞好節能工作,全廠大力開展節能宣傳工作,不斷提高節約意識,強化節能管理,推進節能降耗工作。此外,制定了一系列能源管理規章制度及考核辦法,加強對能源管理工作的檢查與考核,杜絕浪費現象的發生。

1.2.2 推行目標管理,實施管理考核

節能工作是一個系統工程,涉及企業管理的方方面面,節能工作必須依靠各個車間及全體員工努力去完成。為此,全廠每年在制定生產經營計劃時,將各主要工藝能耗指標納入車間管理考核范圍,實行月度考核,有利地促進節能降耗工作的展開。

1.2.3 實行精細化管理

在全廠的能源消耗中,冶金焦炭和煤是主要的能源消耗,因此這也是節能工作的重點。而焦炭作為鼓風爐的主要燃料,實行精細化管理,加強對物料、燃料的質量控制,對穩定鼓風爐生產,減少故障率,降低焦炭消耗起到一定的效果:(1)增加優質焦入爐比例;(2)嚴控精礦含硅量,降低熔煉碳耗率。

2 節能效果

通過不斷開展節能技術攻關、強化節能管理措施,到2010年為止,節能工作取得了一定的成績。韶關冶煉廠鉛鋅綜合能耗對比列于表1。

表1 韶關冶煉廠鉛鋅綜合能耗對比 kgce/t

由表1可看出,韶關冶煉廠鉛鋅綜合能耗水平已達到國標 GB21249-2007《鋅冶煉企業單位產品能源消耗限額》中規定的能耗限額先進值、GB21250 -2007《鉛冶煉企業單位產品能源消耗限額》中規定的能耗限額的先進值。

3 對今后節能工作的建議

1.進一步加強對設備的節能技術改造,如鍋爐機組中的鍋爐煤氣燒嘴、鍋爐水冷壁的技術攻關。對廠內各水泵的用能情況進行分析,對部分水泵進行節能改造,提高能源的有效利用率。

2.摸清企業的余熱資源情況,加大對余熱資源利用的研究,實現能源的最大利用。

3.重視焦炭及煙煤的采購質量。

4 結 語

節能降耗是我國的重大方針政策,必須持之以恒。韶關冶煉廠雖然經過不懈努力取得了良好的效果,但節能降耗是一個系統工程,一定要從點滴做起,一步一步走,使韶關冶煉廠始終處于一個良性的可持續發展的軌道上。

[1] 鉛鋅冶金學編委會.鉛鋅冶金學[M].北京:科學出版社, 2003.

[2] 張樂如.鉛鋅冶煉新技術[M].長沙:湖南科學技術出版社, 2006.

[3] 彭容秋.鋅冶金[M].長沙:中南大學出版社,2005.11.

[4] 彭容秋.鉛冶金[M].長沙:中南大學出版社,2004.12.

Practice on Energy Saving and Consumption Reducing in Shaoguan Smelting Plant

ZHAO Xing-wei
(Shaoguan S melting Plant,Shaoguan512024,China)

This article introduced the measuresof energy saving and consumption reducing and its implemented situation in ShaoGuan Smelting Plant in recent year.Through technical transformation,innovation and enhancing management,significant energy saving effect has been achieved.

energy saving;practice;economic effect

TF06

A

1003-5540(2011)06-0030-03

趙興偉(1986-),男,助理工程師,主要從事有色冶金技術管理工作。

2011-09-26