炭素生產(chǎn)主要是以煤或石油焦為原料進(jìn)行煅燒而成。炭素回轉(zhuǎn)窯出口煙溫很高，達(dá)1200℃以上。一般大型炭素回轉(zhuǎn)窯煙氣出口都設(shè)置有余熱蒸汽鍋爐回收高溫?zé)煔庥酂幔克厣a(chǎn)工藝用熱一般另外配置燃(重)油或燃(煤)氣鍋爐。隨著能源價(jià)格的不斷上漲，這種能源配置系統(tǒng)的缺點(diǎn)逐漸呈現(xiàn)，導(dǎo)致炭素工藝用熱設(shè)備使用維護(hù)成本增加，生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合能源成本增加，企業(yè)產(chǎn)品成本增加。由此可以看出回轉(zhuǎn)窯余熱利用的重要性。下面介紹碳素回轉(zhuǎn)窯余熱利用的幾種方法。

鄭鍋碳素回轉(zhuǎn)窯余熱鍋爐項(xiàng)目圖

1、高溫?zé)煔庥酂嵴羝仩t

主要方法是：在回轉(zhuǎn)窯后安裝余熱鍋爐，由燃燒室排出的高溫?zé)煔饨?jīng)過余熱蒸汽鍋爐后，再經(jīng)過收塵處理，由排煙機(jī)送入煙囪排人大氣，所生產(chǎn)的蒸汽供生產(chǎn)、生活使用。

2、利用廢煙氣加熱導(dǎo)熱油

用煅燒回轉(zhuǎn)窯高溫?zé)煔庥酂釣闊嵩矗訜嵘枠O制造工序?qū)嵊拖到y(tǒng)，代替原有的天燃?xì)鉄彷d體加熱爐為成型生產(chǎn)提供熱源。近年來，這種余熱利用方式被大多數(shù)的炭素陽極廠所采用。

3、余熱發(fā)電

高溫?zé)煔饨?jīng)過熱器、余熱蒸汽鍋爐后產(chǎn)出過熱蒸汽，，利用過熱蒸汽可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。余熱發(fā)電工程是利用余熱鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽帶動(dòng)一臺凝汽式汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

如果每臺汽輪發(fā)電機(jī)組年運(yùn)行時(shí)間為300d，則余熱鍋爐年運(yùn)行時(shí)間為300×24=72000h。平時(shí)生產(chǎn)用汽3t/h，冬季采暖和生產(chǎn)用汽6t/h，冬季采暖時(shí)間為3個(gè)月(90d)，鍋爐出口蒸汽量24.8t/h，因此發(fā)電效率為：1—3/24.8—3×90/24.8×300=84.3%;全年發(fā)電量為：300×24×3000kW×84.3%=18208800kWh按發(fā)電成本0.10元/kWh、供電價(jià)0.30元/kWh計(jì)，則全年發(fā)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?zé)煔膺M(jìn)入余熱鍋爐產(chǎn)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(fèi)為了回收這部分低品質(zhì)熱量，可將其用來ORC熱水發(fā)電。

4、低溫?zé)煔庥酂岬睦?純低溫ORC發(fā)電)

將余熱鍋爐尾部260℃左右的煙氣經(jīng)過換熱器后產(chǎn)出95℃，經(jīng)過ORC發(fā)電機(jī)組發(fā)電，共生產(chǎn)和生活實(shí)用，從而提高了余熱的利用率。

通過上述方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對碳素回轉(zhuǎn)窯余熱的高效利用。同時(shí)值得指出的是回轉(zhuǎn)窯的熱效率、能耗指標(biāo)與回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)有關(guān)，也與生產(chǎn)過程中的工藝控制有關(guān)。優(yōu)化工藝控制、利用碳素回轉(zhuǎn)窯余熱鍋爐系統(tǒng)生產(chǎn)蒸汽用來發(fā)電，增加煙氣余熱加熱導(dǎo)熱油流程等，是提高目前回轉(zhuǎn)窯熱能利用率的有效途徑，同時(shí)也是提高回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定性的重要措施。