碳素回轉窯余熱利用的幾種形式

炭素生產主要是以煤或石油焦為原料進行煅燒而成。炭素回轉窯出口煙溫很高，達1200℃以上。一般大型炭素回轉窯煙氣出口都設置有余熱蒸汽鍋爐回收高溫煙氣余熱，而炭素生產工藝用熱一般另外配置燃(重)油或燃(煤)氣鍋爐。隨著能源價格的不斷上漲，這種能源配置系統的缺點逐漸呈現，導致炭素工藝用熱設備使用維護成本增加，生產系統的綜合能源成本增加，企業產品成本增加。由此可以看出回轉窯余熱利用的重要性。下面介紹碳素回轉窯余熱利用的幾種方法。

鄭鍋碳素回轉窯余熱鍋爐項目圖

1、高溫煙氣余熱蒸汽鍋爐

主要方法是：在回轉窯后安裝余熱鍋爐，由燃燒室排出的高溫煙氣經過余熱蒸汽鍋爐后，再經過收塵處理，由排煙機送入煙囪排人大氣，所生產的蒸汽供生產、生活使用。

2、利用廢煙氣加熱導熱油

用煅燒回轉窯高溫煙氣余熱為熱源，加熱生陽極制造工序導熱油系統，代替原有的天燃氣熱載體加熱爐為成型生產提供熱源。近年來，這種余熱利用方式被大多數的炭素陽極廠所采用。

3、余熱發電

高溫煙氣經過熱器、余熱蒸汽鍋爐后產出過熱蒸汽，，利用過熱蒸汽可帶動發電機發電。余熱發電工程是利用余熱鍋爐產生的過熱蒸汽帶動一臺凝汽式汽輪機進行發電。

如果每臺汽輪發電機組年運行時間為300d，則余熱鍋爐年運行時間為300×24=72000h。平時生產用汽3t/h，冬季采暖和生產用汽6t/h，冬季采暖時間為3個月(90d)，鍋爐出口蒸汽量24.8t/h，因此發電效率為：1—3/24.8—3×90/24.8×300=84.3%;全年發電量為：300×24×3000kW×84.3%=18208800kWh按發電成本0.10元/kWh、供電價0.30元/kWh計，則全年發電收益：18208800×(0.3—0.1)=364.176萬元。

上述第3種利用方法是大部分炭素廠采用的方法，高溫煙氣進入余熱鍋爐產生蒸汽之后，煙氣的溫度可以降至260℃左右，這部分煙氣熱量排到大氣中仍然是一種能源浪費為了回收這部分低品質熱量，可將其用來ORC熱水發電。

4、低溫煙氣余熱的利用(純低溫ORC發電)

將余熱鍋爐尾部260℃左右的煙氣經過換熱器后產出95℃，經過ORC發電機組發電，共生產和生活實用，從而提高了余熱的利用率。

通過上述方法，能夠實現對碳素回轉窯余熱的高效利用。同時值得指出的是回轉窯的熱效率、能耗指標與回轉窯設計有關，也與生產過程中的工藝控制有關。優化工藝控制、利用碳素回轉窯余熱鍋爐系統生產蒸汽用來發電，增加煙氣余熱加熱導熱油流程等，是提高目前回轉窯熱能利用率的有效途徑，同時也是提高回轉窯穩定性的重要措施。