氧化鋁生產(chǎn)過程中余熱利用研究

衛(wèi)學武

摘 要：氧化鋁生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的多余蒸汽如果不加以利用，任其散失，將是一種浪費，增加企業(yè)生產(chǎn)成本。本文以能量轉(zhuǎn)化的方式，利用螺桿膨脹機收集富余熱蒸汽，從而達到節(jié)能降耗的目的。分析表明，利用效果明顯，經(jīng)濟效益可觀。

關(guān)鍵詞：富余蒸汽；螺桿膨脹動力機；發(fā)電；經(jīng)濟效益

中圖分類號：TF351 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）23-0083-02

Study on Residual Heat Utilization in Aluminum

Oxidation Production Process

WEI Xuewu

（Henan Energy Yima Coal Company Yixiang Aluminum Industry，Mianchi Henan 472435）

Abstract： If the excess steam produced in the process of alumina production is not used， it will be a waste and increase the production cost of the enterprise. In order to save energy and reduce consumption， this paper used energy conversion to collect surplus hot steam by screw expander. The analysis showed that the utilization effect is obvious and the economic benefits were considerable.

Keywords： surplus steam；screw expansion power machine；power generation；economic benefits

某氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)溶出工段有一富余蒸汽，蒸汽壓力0.1MPa，溫度飽和，流量15t/h，干度0.8。根據(jù)上述現(xiàn)場工況，排空的蒸汽不僅對環(huán)境造成了極大影響，而且造成能量的巨大浪費及水資源損失，因此需要采取措施對該部分蒸汽進行有效利用。

1 螺桿膨脹機的特點

SEPG型螺桿膨脹動力機是一種既可實現(xiàn)減溫減壓，又能同時輸出動力的先進設(shè)備，動力機的基本構(gòu)造由一對陰陽轉(zhuǎn)子、支撐軸承、冷卻水套、機械密封、調(diào)節(jié)閥和機殼體組成。做功介質(zhì)進入螺桿齒槽，壓力推動螺桿轉(zhuǎn)動，齒槽容積增加，流體降壓膨脹做功，功率從陽轉(zhuǎn)子輸出，實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。可無級調(diào)速，且機體內(nèi)流速較低，因而可獲較高的內(nèi)效率，比同功率汽輪機的效率高。當工質(zhì)或負荷、余熱、余壓參數(shù)發(fā)生變化時也能維持穩(wěn)定的高效率，運轉(zhuǎn)依然平穩(wěn)、安全、可靠[1，2]。

2 應(yīng)用方案

2.1 工藝路線

針對現(xiàn)場工況，擬在原管路上引出蒸汽，接入一套螺桿膨脹動力機，做功后蒸汽冷凝回收，循環(huán)利用。利用排空蒸汽驅(qū)動螺桿膨脹動力機做功而輸出動力，拖動一套500kW發(fā)電機發(fā)電。

通過這一技改措施，在保持原工藝不變的前提下，實現(xiàn)蒸汽能量及軟水資源的回收，從而衍生巨大的節(jié)能效益。

動力機以旁路方式工作，如果機組運行時發(fā)生故障或停機，不會影響原有生產(chǎn)工藝。

工藝流程如下：富余蒸汽→螺桿膨脹發(fā)電機組（拖動發(fā)電機發(fā)電）→凝汽器（凝結(jié)成水）→凝結(jié)水泵→給水箱。當發(fā)電系統(tǒng)故障急停或檢修時，旁路閥啟動，富余蒸汽進入原管路。

2.2 主要設(shè)備選型

主要設(shè)備選用螺桿膨脹動力機，具體參數(shù)見表1。

2.3 熱力系統(tǒng)圖

熱力系統(tǒng)圖見圖1。

3 經(jīng)濟效益分析

經(jīng)濟效益分析見表2。

4 結(jié)論

對于余熱利用，本文采用先進的螺桿膨脹發(fā)電技術(shù)，減少企業(yè)熱污染和提高能源利用效率，投資回收速度快，對其他余熱利用項目有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]李小斌，劉祥民，劉桂華，等.強化燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁新工藝的研究與實踐[J].中國有色金屬學報，2004（6）：1031-1036.

[2]劉桂華，張亞莉，彭志宏，等.鈉硅渣中的氧化鋁回收工藝[J].中國有色金屬學報，2004（3）：499-503.