[發明專利]一種冶煉煙氣的余熱利用方法

無效

• 申請號: 201310141914.5
• 申請日: 2013-04-23
• 公開（公告）號: CN103196300A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 吳鋆
• 申請（專利權）人: 吳鋆
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及有色金屬濕法冶金領域，特別是一種冶煉煙氣的余熱利用方法。

背景技術

在有色金屬如銅、鉛、錫、鎳等的火法冶煉過程中，其主干流程中的冶金爐窯如反射爐、澳斯麥特爐、艾薩爐、煙化爐、轉爐等，會產出高溫冶煉煙氣，這些冶煉煙氣溫度高、體積大，攜帶大量的余熱。對這些余熱進行回收和利用，能夠降低企業的能源消耗，減少生產成本，增加經濟效益。

冶煉煙氣的余熱利用主要有兩種方法，一是利用余熱鍋爐生產蒸汽，另一個是利用熱交換器生產熱風。由于利用熱交換器生產熱風時，傳熱系數小，熱風的熱容小，導致熱量回收效率低，產出的熱風輸送困難，熱風用途小，回收成本高，使用該方法的企業很少。相反，利用余熱鍋爐生產蒸汽，傳熱系數大，蒸汽熱容大，熱量回收效率高，產出的蒸汽輸送簡便，蒸汽的用途廣泛，該方法成為眾多有色金屬冶煉企業回收余熱的方法。

目前，有色金屬冶煉企業采用余熱鍋爐生產蒸汽時，只回收高溫段的煙氣余熱，產出壓力1.80～3.82Mpa、溫度250～400℃的過熱蒸汽，高溫段的煙氣余熱回收利用率通常為50～60%，產出的過熱蒸汽通常先用于發電，發電后的低壓蒸汽作為溶液的加熱熱源或溶液的蒸發熱源使用。

由于有色金屬冶煉煙氣粉塵含量高、粉塵粘結力強，且煙氣含有腐蝕性成份，在較低溫度下，容易粘結鍋爐的熱管管件，導致傳熱系數小，設備效率低，投入資金大，余熱回收的經濟效益效益不明顯，因此，低溫段的余熱沒有實現回收，造成能源資源的浪費。

發明內容

本發明的目的是提供一種冶煉煙氣的余熱利用方法，該方法根據冶煉煙氣的特點，優先回收高溫段的煙氣余熱，再采用高溫精確收塵設施進行收塵，最后回收低溫段的煙氣余熱。

由于采用高溫精確收塵設施收集煙塵，收塵效率比傳統的布袋收塵方式提高1～2%，也為回收低溫段的煙氣余熱創造條件；由于對低溫段的煙氣進行余熱回收生產低壓飽和蒸氣，因此煙氣的余熱總利用率達到70～75%，比傳統只回收高溫段的煙氣余熱利用率的50～60%，提高15～20%。

本發明通過以下技術方案實現上述目的：一種冶煉煙氣的余熱利用方法，包括如下步驟：

（1）、產中壓過熱蒸汽：900～1400℃的高溫冶煉煙氣進入中壓余熱鍋爐，產出壓力1.80～3.82Mpa、溫度250～400℃的過熱蒸汽，同時煙氣溫度降低到320～400℃；

（2）、高溫精密收塵：溫度320～400℃的煙氣進入高溫精密收塵器，收集煙塵，收塵后的煙氣溫度為300～350℃，煙氣含塵量2～10mg/Nm³；

（3）、產低壓飽和蒸汽：溫度為300～350℃的煙氣進入低壓余熱鍋爐，產出壓力0.35～0.90Mpa、溫度139～175℃的飽和蒸汽，煙氣溫度降低到150～180℃；煙氣進入二氧化硫吸收崗位或達標排放。

所述的高溫精密收塵器，所用的高溫過濾介質包括金屬化合物微孔膜材料、金屬氧化物微孔膜材料，膜孔徑為0.02～0.10μｍ。

本發明的突出優點在于：

采用本發明對中壓余熱鍋爐出來的煙氣進行高溫精密收塵，收塵效率為99.8%、收塵后的煙氣粉塵含量降低到2～10mg/Nm³，比傳統的布袋收塵效率98～99%提高1～2%。由于經過高溫精密收塵后的煙氣，含塵量僅有2～10mg/Nm3，是很干凈的煙氣，因此，采用余熱鍋爐生產蒸汽時，可以消除煙塵對鍋爐熱管管件的粘結，不會降低傳熱系數，確保傳熱效果，實現低溫余熱能源的回收。

鈦鐵金屬化合物微孔膜材料、鈦鋁金屬化合物微孔膜材料、氧化鋁—氧化鋅陶瓷微孔膜材料，具有孔徑小、孔率高、耐高溫、抗腐蝕能力強的特點，孔徑通常為0.02～0.10μｍ，孔率達到30～40%、工作溫度達到500℃、可以抵抗較高濃度的二氧化硫氣體、氯化氫氣體、氟化氫氣體的侵蝕。有色冶煉煙氣中的粉塵粒度-0.10μｍ≥99.9%，因此，采用孔徑0.02～0.10μｍ的鈦鐵金屬化合物微孔膜材料、鈦鋁金屬化合物微孔膜材料、氧化鋁—氧化鋅陶瓷微孔膜材料對煙氣進行過濾收塵時，能夠高效精密的回收煙氣中的煙塵，使經過高溫精密收塵后的煙氣，達到“純凈無塵”狀態，為后續的低溫余熱能源的回收創造良好條件。