發(fā)布時(shí)間：2021-12-21 22:26

　　在我國節(jié)能減排能源政策的指導(dǎo)下,鋁用炭素陽極生產(chǎn)作為一種高能源消耗的行業(yè),尤其需要在余熱利用等方面開展工作,以提高能源利用效率。通過對(duì)某企業(yè)鋁用炭素陽極生產(chǎn)工藝進(jìn)行調(diào)研分析,考核了熱、質(zhì)流向及平衡情況,著重對(duì)生產(chǎn)過程中主要能耗環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,找出可以利用的余熱,提出了相應(yīng)的余熱利用方式,并進(jìn)行了可行性分析。結(jié)果對(duì)提高鋁用炭素陽極生產(chǎn)工藝能源使用效率具有一定的參考價(jià)值。 

【文章來源】：熱科學(xué)與技術(shù). 2020,19(06)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

鋁用炭素陽極生產(chǎn)流程簡圖

選取該公司煅燒車間6臺(tái)28罐8層火道的罐式煅燒爐一天的工作數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算,得到煅燒過程進(jìn)出的各項(xiàng)能量,計(jì)算結(jié)果如圖2所示。平衡計(jì)算過程中幾個(gè)主要參數(shù)值:單罐的煅后焦排料量96 kg/h;石油焦揮發(fā)分含量11.6%;冷卻水體積流量3 690 m3/h;總排煙量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下35 000 m3/h;煙氣的比熱容1.314 5 kJ/(kg·K);高溫煅后焦的平均溫度1 140.0 ℃;出焦溫度117.0 ℃;煅后焦的比熱容0.915 0 kJ/(kg·K);煅后焦的低位發(fā)熱量31 634 kJ/kg;石油焦的低位發(fā)熱量33 009 kJ/kg。經(jīng)計(jì)算得到的煅燒過程的主要熱收入有:石油焦揮發(fā)分燃燒熱99.54%,輸入電能0.46%;熱支出有:煅后焦帶走熱1.60%,煙氣帶走物理熱68.50%,石油焦水分吸收熱5.81%,爐體散熱0.73%,循環(huán)水帶走熱23.37%。其中煅后焦的高溫?zé)煔飧哌_(dá)1 000 ℃以上,其熱量具有較高的利用價(jià)值,高溫煅燒煙氣發(fā)電技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用廣泛,且?guī)缀跞刻克毓径家褜⒂酂岚l(fā)電作為一項(xiàng)重要技改措施,本文在后續(xù)分析中將此過程列為節(jié)能改造研究對(duì)象,分析此過程中還可進(jìn)一步應(yīng)用的節(jié)能和余熱利用技術(shù)。

混捏成型車間共有8臺(tái)混捏鍋和2臺(tái)成型機(jī),混捏成型過程的煅后焦與煅燒過程生產(chǎn)的煅后焦量相同,統(tǒng)計(jì)計(jì)算的時(shí)長為24 h,瀝青量采用1580型號(hào)陽極的配比得到為74.4 t,在混捏成型中會(huì)使用少量的生碎和熟碎共30.0 t,成型后的合格生坯量為490.0 t。混捏過程中用來加熱瀝青的導(dǎo)熱油流量為215 m3/h,導(dǎo)熱油的熱量傳給瀝青后其溫度從223.0降到203.0 ℃。冷卻生坯的冷卻水流量為105 kg/h,在生坯冷卻過程中,水從常溫被加熱到38.0 ℃,同時(shí)陽極生坯從 65.0 冷卻到30.0 ℃。計(jì)算結(jié)果如圖3所示�；炷蟪尚瓦^程的主要熱收入是導(dǎo)熱油帶入熱100.00%;熱支出有:陽極生坯帶走熱25.56%,冷卻水帶走熱71.99%,瀝青、管道等保溫需要熱2.45%。熱支出占比較高的是冷卻水帶走熱和陽極生坯帶走熱。對(duì)于冷卻水帶走熱,由于這部分用來冷卻陽極生坯的冷卻水的水溫較低,為35.0 ℃左右,且水有雜質(zhì)、水量有限,在這些因素的制約下其熱量利用的經(jīng)濟(jì)性低,故不再進(jìn)行余熱回收;對(duì)于冷卻后生坯帶走熱方面,經(jīng)冷卻后的陽極生坯溫度為65.0 ℃左右,溫度偏低,因從固體里取熱要設(shè)計(jì)專門設(shè)備,且這部分熱雖然在混捏成型過程的熱支出中占比較高但在整個(gè)炭素陽極生產(chǎn)過程熱支出中僅占0.77%,可利用價(jià)值不大,故不再進(jìn)行余熱利用方案分析。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低品位熱能驅(qū)動(dòng)有機(jī)朗肯循環(huán)的變工況特性[J]. 王志奇,張欣,夏小霞,周奇遇,張建平,劉斌.  熱科學(xué)與技術(shù). 2016(06)
[2]罐式煅燒爐的綜合測試與分析[J]. 王楠,周善紅.  輕金屬. 2016(07)
[3]工業(yè)余熱高效綜合利用的重大共性基礎(chǔ)問題研究[J]. 何雅玲.  科學(xué)通報(bào). 2016(17)
[4]陽極焙燒余熱利用的探討[J]. 楊正秀.  輕金屬. 2014(06)
[5]罐式煅燒爐熱平衡測試與分析[J]. 馮文革.  輕金屬. 2013(07)
[6]罐式煅燒爐熱平衡分析[J]. 李山梅.  現(xiàn)代冶金. 2013(03)
[7]中國炭素工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排主要技術(shù)淺析[J]. 孫毅.  炭素技術(shù). 2012(05)
[8]鋁用炭素陽極企業(yè)節(jié)能[J]. 張志超.  炭素技術(shù). 2012(04)
[9]氧化鋁蒸發(fā)工序的用能分析及節(jié)能途徑探討[J]. 彭小奇,李時(shí)民,張建智,宋彥坡,武春陽,唐璐.  熱科學(xué)與技術(shù). 2011(01)
[10]炭素生產(chǎn)中煅燒爐煙氣余熱的利用[J]. 趙軍.  炭素技術(shù). 2008(05)

碩士論文
[1]鋁用預(yù)焙陽極煅燒工藝的研究及應(yīng)用[D]. 王長虹.湖南大學(xué) 2017
[2]炭素企業(yè)能量綜合利用的研究[D]. 左春友.東北大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3545290