熔铅炉蓄热式燃烧技术研究与推广

摘要

近年来迅猛发展的国内铅冶炼生产，面对日益严峻的能源和矿石价格上涨的压力，以及逐渐规范、严格的环保法规管制，粗放落后的熔铅生产工艺及设备将被逐步淘汰。由于熔铅炉排烟温度较高，在火焰熔铅炉上应用高温空气燃烧技术，为其节能减排起到了积极的推动作用。
　　 本文以株洲冶炼集团铅分厂熔铅锅为研究对象，分别对传统室式燃烧间接加热熔铅炉和蓄热式燃烧熔铅炉进行了热平衡计算，分析制约传统熔铅炉热效率提高的关键因素，在此基础上提出了熔铅锅节能技改方案，并测算传统熔铅炉进行蓄热式燃烧节能技改的节能减排效益，为铅火法冶炼厂节能技改和组织合同能源管理项目提供参考。得出了以下主要结论：⑴对传统室式燃烧间接加热熔铅炉进行了热平衡计算，结果表明，室式燃烧间接加热熔铅炉具有以下主要问题:①煤气单耗高，每吨电铅煤气单耗约为200～240m3;②热效率低，仅为10％左右;③排烟损失大，烟气带走的显热损失高达50％～60％。⑵对相同条件下蓄热式燃烧熔铅炉进行了热平衡计算，结果表明，蓄热式燃烧熔铅炉具有以下优点:①煤气单耗较低，每吨电铅煤气单耗为89.3m3/t，达到甚至超过国外先进水平;②热效率较高，为80％左右;③排烟损小，烟气带走的显热损失仅为17.28％。⑶基于以上热平衡计算结果，提出了熔铅锅节能技改方案，并得到蓄热式电铅炉性能参数。⑷以株洲冶炼集团铅分厂熔铅锅为研究对象，分析蓄热式燃烧节能技改应用效果:①年节约煤气总量8419800m3，换算标煤为2147 tce;②与传统熔铅锅相比煤气节约40～60％，热效率提高至50％以上;熔铅锅使用寿命从3到6个月延长到2年以上。③改造1台熔铅锅（产量6万吨电铅），年减排5368吨CO2;④项目排烟温度降低至150℃左右，尾气CO含量＜200ppm，CO2排放量减排50％，NOx含量＜50ppm。

目录

声明

摘要

参数说明

1 绪论

1．1 高温空气燃烧技术

1．1．1 高温空气燃烧技术概述

1．1．2 高温空气燃烧技术研究现状

1．1．3 高温空气燃烧技术工作原理与技术优势

1．2 熔铅感应炉技术与设备

1．2．1 工频有芯熔铅感应炉

1．2．2 铁坩锅工频无芯感应熔铅炉

1．3 熔铅火焰炉技术与设备

1．3．1 室式燃烧煤气熔铅炉

1．3．2 蓄热式燃烧熔铅炉

1．4 常见熔铅炉能耗对比

1．5 论文主要工作

2 室式燃烧间接加热熔铅炉热平衡分析

2．1 已知条件

2．2 热平衡计算

2．2．1 收入热

2．2．2 支出热

2．2．3 热平衡表

2．3 热效率计算

2．4 主要技术经济指标

2．5 本章小节

3 蓄热式燃烧熔铅炉热平衡分析

3．1 已知参数

3．1．1 设计条件

3．1．2 35℃时空气的物理参数

3．1．3 烟气的物理参数

3．2 燃料燃烧计算

3．2．1 煤气燃烧计算

3．2．2 燃烧温度的计算

3．3 初步热平衡计算及燃料消耗量

3．4 热平衡计算

3．4．1 带入热

3．4．2 带走热

3．4．3 燃气消耗

3．5 热平衡分析

3．6 节能减排效益

3．7 本章小节

4 熔铅炉节能技改方案

4．1 熔铅炉蓄热式燃烧节能技改技术路线

4．2 高温空气燃烧熔铅炉系统结构设计

4．2．1 熔铅炉锅体尺寸的确定

4．2．2 熔铅炉燃烧室结构设计及优化

4．2．3 烧嘴砖结构设计及合理布置

4．2．4 蓄热室结构设计

4．2．5 炉体结构及设计

4．2．6 辅助烟道布置

4．2．7 熔铅炉控制系统设计

4．2．8 系统整体布局

4．3 蓄热式电铅炉性能参数

5 株冶熔铅炉蓄热式燃烧节能技改应用效果

5．1 蓄热式熔铅炉烘炉规程

5．1．1 烘炉前的准备工作

5．1．2 蓄热体的烘烤过程

5．1．3 炉体的烘烤过程

5．1．4 注意事项

5．2 新工艺的炉体优化

5．2．1 点火装置的设置

5．2．2 返烟技术的设置

5．2．3 主要设计参数

5．3 蓄热式熔铅炉调试生产

5．3．1 生产情况

5．3．2 不同返烟比例的检测

5．3．3 检测结果评价

5．4 熔铅炉蓄热式燃烧节能技改效益分析

5．4．1 节能效益

5．4．2 环保效益

5．5 本章小节

6 结论与建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间申请专利、发表论文、科研项目情况