氧化鋁生產過程中余熱利用研究

衛學武

摘 要：氧化鋁生產過程中產生的多余蒸汽如果不加以利用，任其散失，將是一種浪費，增加企業生產成本。本文以能量轉化的方式，利用螺桿膨脹機收集富余熱蒸汽，從而達到節能降耗的目的。分析表明，利用效果明顯，經濟效益可觀。

關鍵詞：富余蒸汽；螺桿膨脹動力機；發電；經濟效益

中圖分類號：TF351 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）23-0083-02

Study on Residual Heat Utilization in Aluminum

Oxidation Production Process

WEI Xuewu

（Henan Energy Yima Coal Company Yixiang Aluminum Industry，Mianchi Henan 472435）

Abstract： If the excess steam produced in the process of alumina production is not used， it will be a waste and increase the production cost of the enterprise. In order to save energy and reduce consumption， this paper used energy conversion to collect surplus hot steam by screw expander. The analysis showed that the utilization effect is obvious and the economic benefits were considerable.

Keywords： surplus steam；screw expansion power machine；power generation；economic benefits

某氧化鋁生產企業溶出工段有一富余蒸汽，蒸汽壓力0.1MPa，溫度飽和，流量15t/h，干度0.8。根據上述現場工況，排空的蒸汽不僅對環境造成了極大影響，而且造成能量的巨大浪費及水資源損失，因此需要采取措施對該部分蒸汽進行有效利用。

1 螺桿膨脹機的特點

SEPG型螺桿膨脹動力機是一種既可實現減溫減壓，又能同時輸出動力的先進設備，動力機的基本構造由一對陰陽轉子、支撐軸承、冷卻水套、機械密封、調節閥和機殼體組成。做功介質進入螺桿齒槽，壓力推動螺桿轉動，齒槽容積增加，流體降壓膨脹做功，功率從陽轉子輸出，實現能量轉換。可無級調速，且機體內流速較低，因而可獲較高的內效率，比同功率汽輪機的效率高。當工質或負荷、余熱、余壓參數發生變化時也能維持穩定的高效率，運轉依然平穩、安全、可靠[1，2]。

2 應用方案

2.1 工藝路線

針對現場工況，擬在原管路上引出蒸汽，接入一套螺桿膨脹動力機，做功后蒸汽冷凝回收，循環利用。利用排空蒸汽驅動螺桿膨脹動力機做功而輸出動力，拖動一套500kW發電機發電。

通過這一技改措施，在保持原工藝不變的前提下，實現蒸汽能量及軟水資源的回收，從而衍生巨大的節能效益。

動力機以旁路方式工作，如果機組運行時發生故障或停機，不會影響原有生產工藝。

工藝流程如下：富余蒸汽→螺桿膨脹發電機組（拖動發電機發電）→凝汽器（凝結成水）→凝結水泵→給水箱。當發電系統故障急?；驒z修時，旁路閥啟動，富余蒸汽進入原管路。

2.2 主要設備選型

主要設備選用螺桿膨脹動力機，具體參數見表1。

2.3 熱力系統圖

熱力系統圖見圖1。

3 經濟效益分析

經濟效益分析見表2。

4 結論

對于余熱利用，本文采用先進的螺桿膨脹發電技術，減少企業熱污染和提高能源利用效率，投資回收速度快，對其他余熱利用項目有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李小斌，劉祥民，劉桂華，等.強化燒結法生產氧化鋁新工藝的研究與實踐[J].中國有色金屬學報，2004（6）：1031-1036.

[2]劉桂華，張亞莉，彭志宏，等.鈉硅渣中的氧化鋁回收工藝[J].中國有色金屬學報，2004（3）：499-503.