煙氣余熱回收技術在鉀肥干燥中的應用

溫得財 竇永欽 楊小山

摘 要：煙氣余熱回收不僅有利于用戶節能的需要，更重要的是，用戶的鍋爐運行中每小時都有大量高溫煙氣排出，造成環境的污染。所以，保護環境刻不容緩。鍋爐行業不僅造成環境污染還浪費了大量的可利用熱能，在能源日益緊張的情況下，企業的運營成本不斷提高，這種潛在的浪費是不容忽視的，因此煙氣廢熱回收再利用成為企業降低成本的重要措施之一。擁有大量消耗天然氣的設備則需要大量的天然氣提供熱量，余熱回收項目的實施將大大增加天然氣的使用率，降低鉀肥干燥成本。

1 余熱回收項目概述

隨著鉀肥生產工藝的不斷成熟和穩定，后期通過技術改造、優化工藝，目前正在對新老系統裝置的干燥系統進行產能擴大，但干燥系統的天然氣消耗量過大，與產能不相匹配，導致耗能較高。為穩定生產、降低生產成本，減少人力和物力投入，提高經濟效益，同時響應國家節能減排和環保的要求，需對鉀肥生產裝置中的干燥系統進行技術改造。即從尾氣余熱實施以達到車間節能降耗的目標。

2 煙氣余熱回收項目思路及原則

現場實際測量的旋風除塵出口處溫度（以鉀肥公司干包車間正在使用的5#轉筒為測試標準），見表1，而老車間溫度較新系統高出10℃左右。

現根據參考熱電廠、冶煉廠、制藥廠等鍋爐的余熱回收技改項目，依據干包車間干燥系統的生產工藝要求及實際現狀選擇管壁余熱回收技術。根據表1新車間5#干燥系統旋風除塵進氣口管壁溫度可知，管壁處有較大的余熱。設計思路為：在旋風除塵進氣口加裝熱交換器并在熱交換器外部加裝通風管道引至補冷風機進風口，通過管壁熱交換器吸收余熱加熱外部空氣（50℃左右）進入燃燒爐膛；使爐膛溫度維持在較高的溫度，從而減少燃燒器燃燒的發熱量達到減小天然氣消耗量的目的。原理簡圖見圖3，設計方案為：

1）拆除原旋風除塵進氣管道保溫層；

2）旋風除塵進氣管壁加裝熱交換裝置并在熱交換裝置外部設計進風管道；

3）進風管道管道連接至補冷風機進風口，進風管道外壁做保溫處理。

旋風除塵器出口處的煙氣中含水量偏大，并且煙氣中還含有少量的細小鉀肥顆粒，所以換熱器材質的選材尤其重要。第一換熱器要克服煙氣中水蒸氣和細小鉀肥融合帶來的換熱器堵塞問題，第二換熱器要克服鉀肥中氯離子對換熱器表面的腐蝕，據此采用強制循環式換熱。將煙氣換熱器布置在旋風除塵器出口水平煙道上。使用美國杜邦公司的鐵氟龍換熱管，鐵氟龍換熱管在抗粘黏和抗腐蝕方面都表現出極其優良的特性。優點：1、可以完美的滿足鉀鹽生產型企業排放換熱的要求。2、設備重量輕，安裝方便。缺點是：1、鐵氟龍換熱管換熱效率低于常用螺旋式翅片管和H型七鰭片管。2、由于換熱效率略低，需要的換熱面積比較大，成本高于普通的換熱管。

2、加熱外循環水量

3 項目創新點

余熱回收使用的核心換熱材料是美國杜邦公司的鐵氟龍換熱管，鐵氟龍換熱管在和面都表現出極其優良的特性。其優點表現在：

1、抗粘黏性能良好適用大多數粘性流體的自然滑落。

2、抗腐蝕性能良好，針對實際鉀肥煙氣實驗良好。

3、可以完美的滿足鉀鹽生產型企業排放換熱的要求。

4、設備重量輕，安裝方便。

4 項目效益分析

1、換熱器回收熱量=1900kw/h

2、換熱器提高進風溫度=35℃

3、天然氣發熱量=7000大卡

4、每小時回收熱量折合天然氣立方數=1900×860÷7000=233m3

5、年回收效益=1.26×233×24×300=211萬元

6、回收年限=390.1÷211=1.80年