电石炉纯余热闪蒸发电系统的应用的研究.pdfVIP

够强：嚅F五IFT届H黎嚣患蒜息；蒿# 电石炉纯余热闪蒸发电系统的应用研究 屈杰程代京 ‘西安交通大学能源与动力工程学院 摘要：电石工业是高能耗高污染产业，是国家重点监控的行业，因此节能降耗、 减排降污是电石企业生存和发展的唯一出路。半密闭电石炉做为我国电石生产的主力炉 型，生产过程中产生大量的余热未加利用而白白浪费。本文以半密闭电石炉为研究对象， 提出了半密闭电石炉纯余热闪蒸发电系统和熔融电石余热利用系统，并针对某电石厂 2x16500KVA半密闭电石炉的余热资源，进行了详细的设计并给出了余热发电系统的热 工参数和火用评价结果。 关键词：电石炉余热发电 1 研究背景 在50多年的发展历程中，我国电石产业从无到有，特别是近20年里，发展迅速。 至今我国电石产业约有电石炉近千座，年产量居世界首位。但是我国电石行业在规模、 炉型、布局、节能、环保、产业链上存在先天不足，原料质量较差、管理和操作水平普 遍较低，导致电石生产成为一个高能耗、高污染的过程【11。近年来国家开始注重经济转 型，大力开展环境保护，对高能耗高污染企业进行严格控制，电石行业自然成为国家重 点监控行业，因此节能降耗、减排降污是电石企业生存和发展的唯一出路[21。 半密闭炉因其操作简便、对工人技术水平要求低，投资比密闭炉低一半左右以及前 ～阶段以能源消耗为主导经济增长模式的影响，半密闭炉型电石企业已成为我国电石生 产的主力军，因此开展半密闭炉余热发电技术的研究对于该类企业的生存和发展具有重 要意义。 2半密闭电石炉余热资源 半密闭电石炉在生产过程中产生大量的余热，而这些余热往往不加利用，被白白浪 费，十分可惜。半密闭电石炉的余热资源主要包括： 8000,．16000 m3,h～； ·332· (2)出炉电石：高温电石处于熔融状态，温度常常在2000℃左右。 3 电石炉纯余热闪蒸发电系统 3．1热力系统 根据余热热资源的温度水平，出炉电石和烟气属于中高温余热资源，适用于发电， 并可采用蒸汽动力循环，余热发电经济性好。纯余热闪蒸发电系统的原则性热力系统如 图l所示。图1中I代表烟气余热锅炉受热面，II代表熔融电石余热利用系统受热面。 余热发电系统详细的工艺流程按照以下几个部分分述如下： 1)取热方案 烟气余热锅炉中，用汽／水吸收电石炉烟气热量；熔融电石余热利用系统中f先将熔 融电石粒化，气体介质再与粒化后的电石换热，获得热量的热气体在换热器中将热量传 递给汽／水，经过换热后的气体再与粒化后的电石换热，如此循环。 2)烟气流程 从电石炉收集的烟气进入一旋风除尘器进行初步除尘后进入余热锅炉，烟气在余热 锅炉中先后经过过热器、蒸发器、高压省煤器、低压省煤器放热，低温烟气送入除尘器 除尘后排入大气。 3)电石流程 白灰和焦炭配比好后加入电石炉冶炼为电石，出炉高温电石进入熔融电石余热利用 系统。热电石先在粒化器中粒化，粒化电石与某种气体换热，温度降低，降温后的电石 继续自然冷却后装桶。 主蒸汽 乙／—一一] i一一一一一一一一一i 汽轮机 凝汽器 ～～卜～～j 闪蒸蒸汽 l¨——一——一 L一一上二_ r· 一一一—叫 蒸发器Ⅱ 闪蒸器 ；。 _讥叭Ⅳ_i 广、_ I L一(J．!一‘一≥ 1p／＼／＼Ⅳ．()_，．／＼．A／＼A／＼一6一。、／＼／＼八Ⅳo—一『i～； 蝴锅筒黼- 蒹燃泵茎黼器 —————————————一……—————————————一r 烟气温度降低万同