气态悬浮焙烧炉降低系统氧含量的研究

气态悬浮焙烧炉降低系统氧含量的研究

古军  ,王立朝   ,陈峰峰

三门峡义翔铝业有限公司  河南省 三门峡  472400

摘要：论述了针对气态悬浮焙烧炉生产中存在的氧含量高、热损失大等问题所采取的优化改进措施及取得的效果。

关键词：气态悬浮焙烧炉；氧含量；节能

一、概述：

氢氧化铝焙烧是氧化铝生产的最后一道工序，其主要任务是把过滤来的经洗涤后的氢氧化铝，在气体悬浮焙烧炉装置中干燥，除去附着水，预热脱除结晶水，继续加热进行晶型转变生成产品氧化铝的过程。义翔铝业公司目前有气态悬浮焙烧炉一台，2009年投产，设计产能1350t/d，使用燃料为天然气。目前系统运行比较稳定，但在运行过程中，我们发现系统氧含量指标一直很高，在12%左右，与设计要求及同行业相比差距较大。针对存在的问题，我们进行了认真的分析研究，通过一系列的改造和优化，实现了氧含量降低的目的，提高了系统的运行效率。

 二、焙烧系统中氧气的作用和意义 

氧气可以帮助可燃物燃烧，具有助燃性，燃烧一定量的天然气，所需要的氧气量是确定的。如果烟气中的含氧量过高，说明供入的空气多了，这些多出来的空气，同样要升到很高的温度，这样，它就抢走了一部分热量，降低了燃料的有效利用。同时，这些多余的空气是由引风机带入的，这也要多消耗引风机的电量。

归纳起来，焙烧系统氧含量过高会造成以下几点弊端：

1、过量的空气会带走大量的热能，造成不必要的浪费；
2、降低了炉膛温度，增加燃料的消耗同时，也会造成不完全燃烧热损失；
3、增加电耗和机械磨损；
4、氧含量过高，会造成尾气中氮氧化物浓度超标。

三、实施后的效果

在与项目实施前相比下料量增加至116t/h时、设定转速88.3%、电流降至76A、氧含量降至5.37%，下料量增加14吨，电流降低。

五、降低氧含量所采取的措施

1、逐步降低风机设定频率，减小引风机风门开度。
2.对焙烧炉各个人孔门，法兰连接处，做好密封。

六、降低系统氧含量的好处

1. 焙烧炉系统用电单耗降低；
2. 烟气中氮氧化物降低，尿素使用量减少，降低成本；
3. 提高燃烧效率，降低单耗。

七、目前所取得的效果

1. 电耗；由上表看出，当设定频率相近的工况条件下，当氧含量降至5-6%左右时，焙烧AH下料量增加至116T/H,主炉温度同比上升90℃左右，引风机电流降至76A左右，同比降12A左右，依据高压电机电耗计算公式，理论可节约8%左右，即每月可节约电费约5万元。
2. 环保指标

  该项目未实施前氧含量在12.50%左右，同等工况条件下，NOX指标在80mg/m3，车间必须增开脱销设备用以控制指标，当氧含量在5-6%左右时，NOX指标在30-40mg/m3左右，即不需脱销设备运行，该项每月可节约尿素30吨，即费用约5万元。

一、二项合计每月可节约费用约10万元。

八、结论

烟气氧含量是焙烧炉运行重要监控参数之一和反映燃烧设备与焙烧炉运行完善程度的重要依据，其值的大小与炉体结构、燃料的种类和性质、炉体负荷的大小、运行配风工况及设备密封状况等因素有关。氧含量越大，即过量空气系数越大，则表明空气量送入过大。过量的空气造成炉温下降，不但影响燃烧，还会带走大量的热量和生成更多氮氧化物，增大污染排放浓度的计算结果，同时风量大也增加了排烟耗电量。控制烟气氧含量，对控制燃烧过程，实现安全、高效和低污染排放是非常重要的。

参考文献：

1. 姬学良,胡红霞 提高氢氧化铝气态悬浮焙烧炉产能的措施【J】轻金属 2001
2. 卫璜 AL（OH）3气态悬浮焙烧工艺参数与产能、消耗的关系【J】轻金属 2003