邯鋼雙膛石灰窯廢氣余熱利用

蔣鵬　郝存濤

摘 要：近年來，冶金石灰窯中的雙膛豎窯因其占地面積小、能耗低、品質高等特點而應用越來越廣泛。廢氣的回收與利用方面的研究也越來越多。邯鋼麥爾茲雙膛豎窯在的除塵改造過程中，將低溫廢氣余熱進行再利用，取得了良好的效果。

關鍵詞：石灰;雙膛豎窯;廢氣利用;余熱

1 概要

隨著國家、居民對環境保護的越來越重視，傳統的石灰窯行業因污染嚴重、能耗高等不利條件逐漸被淘汰。同時雙膛豎窯因其占地面積小（易于老區改造）、能耗低、支持燃料廣、環保達標，產品品質高等特點，在中國的使用越來越多。而針對雙膛豎窯的研究越來越多，廢氣的再利用就是現在的研究方向之一。

廢氣的再利用研究主要集中在二氧化碳回收和余熱利用上，其中雙膛豎窯因其能耗低，廢氣溫度較低，低溫廢氣的利用方向研究主要集中在發電和取暖方面。

邯鋼2017年底進行了除塵器大修，和唐鋼合作將廢氣余熱進行了再利用，進行冬季取暖和職工澡堂改造，運行半年來，取得了良好效果。

邯鋼雙膛豎窯始建于2005年，2座為牛腿型，設計產量日產500噸，2座為懸掛缸型，設計產量為日產600噸。投產以來，質量穩定，能耗較低，其中牛腿型窯能耗在790kcal/kg灰，懸掛缸型窯能耗在850kcal/kg灰。2017年底進行了除塵器大修，和唐鋼合作將廢氣余熱進行了再利用，進行取暖和職工澡堂改造，運行半年來，取得了良好效果。

2 邯鋼雙膛石灰窯情況

雙膛豎窯有通道相連的兩個窯膛組成，主要的特點就是并流和蓄熱，其工作原理見下圖，兩個窯膛輪流煅燒和預熱石料，在兩個窯膛的中下端有連接通道使兩膛彼此連通，每12分鐘進行一次換向，即更換兩個窯膛彼此的工作狀態。并流是指燃燒膛內煅燒火焰氣流和石料在煅燒帶內相一個方向運動，他保證了石料的均勻煅燒;蓄熱是指煅燒后的廢氣通過連接通道沿著另一膛的預熱帶想法窯頂排出的同時對廢石料進行預熱。

邯鋼雙膛豎窯始建于2005年，2座為牛腿型，設計產量日產500噸，2座為懸掛缸型，設計產量為日產600噸。投產以來，質量穩定，能耗較低，其中牛腿型窯能耗在800kcal/kg灰，懸掛缸型窯能耗在850kcal/kg灰。

3 廢氣余熱利用方案

3.1 改造前狀況

原有冬季供暖和澡堂水加熱使用的是鍋爐房蒸汽，受燃料停供影響，17年8月底，鍋爐房不在運行。期間，為了保證澡堂的正常運行，投資30萬購買了電熱水器，運行費用較高。

3.2 改造方案

采用現有4座雙膛豎窯窯尾廢氣，通過增加泵實現換熱器的廢氣-水換熱，然后供應暖氣和澡堂用水。

3.3 廢氣流量以及指標

廢氣量因窯型以及產量影響，正常生產情況下，邯鋼牛腿型窯以及懸掛缸型窯實際生產中的廢氣量以及部分成分見下表：

3.4 換熱器的型號選定以及安裝位置的確定

余熱利用最關鍵的是換熱器的選型以及安裝位置的選定，為了保證在單窯停產情況下不影響換熱效果，同時減少管道過長引起的熱損失，決定每座窯安裝1臺換熱器，進水和出水選擇并聯方式。根據表1，選定了換熱器的基本參數，見表2：

確定換熱器的型號后，開始選定換熱器的安裝位置。根據換熱效率、換熱器運行壽命、易于施工等方面進行綜合研究后，將換熱器安裝在除塵器的后端，換熱器的進風口和出風口分別安裝三通閥，便于換熱器的檢修和停止運行。

安裝位置的主要考慮因素：

（1）如果安裝在除塵器的進風口位置，因換熱造成換熱后的廢氣溫度遠低于100℃（實際運行中在70℃左右），此時廢氣中大量的水蒸氣（見表1），將會以冷凝水的方式進入布袋除塵器中，吸附在布袋表面，造成糊袋情況，嚴重影響布袋壽命和除塵器的除塵效率;

（2）未經過布袋的廢氣中含有的粉塵（見表1）進入換熱器中，長期運行，將會影響換熱器的壽命和換熱效率;

（3）施工方便。

3.5 運行情況

施工完成后，職工的冬季供暖、四季澡堂供水問題得到解決，運行以來，設備正常，水溫保持穩定。

4 結論

邯鋼雙膛豎窯低溫廢氣余熱利用，通過換熱器進行廢氣-水換熱，供應冬季取暖和澡堂用熱水，半年來，運行穩定，取得了良好的使用效果和經濟效益。