摘要：熔铝炉作为我国炼铝行业最为重要的设备，其能源利用率的高低直接决定整个企业的效率。文章概述了熔铝炉废气余热回收的必要性，主要通过列举西南铝业熔铝炉废气余热回收案例，提出了“余热锅炉+袋式除尘器”的节能减排途径，突出了熔铝炉废气余热回收利用的长远发展。
关键词：熔铝炉；余热；回收利用；节能减排
1引言
节能与环保是当代全球关注的重要课题，节约能源、提高能源利用率至关重要。节能对企业来说最直接的收益就是节省费用支出，提高经济效益，增强市场竞争力。余热是指能利用而未被利用的热能。由于我国工业装备落后，能源利用率低，在生产中有大量的热能直接排空，既浪费能源又污染环境。余热回收就是将浪费的热能回收利用，提高能源利用率，降低生产成本，保护环境。“十二五”规划纲要明确提出了加强节能减排，实现低碳发展，是生态文明建设的重要内容，是促进经济体质增效升级的必由之路。
2熔铝炉废气余热回收与减排的必要性
2.1国家环保政策
熔铝炉作为我国炼铝行业最为重要的设备，其能源利用率的高低直接决定整个企业的效率。熔铝炉产生的废气浓度约为1000 mg/m3，严重超过了《工业炉窑大气污染物排放标准》二级标准要求（烟尘≤100mg/m3）。在国家环保政策的严厉制约下，废气减排措施势在必行。
2.1提高熔铝炉利用效率
在热能动力方面能耗高、污染高的主要原因之一就是烟气排放，排烟问题一方面在于烟气污染物的直接污染，另一方面就是排烟温度。熔铝炉产生的烟气温度较高，达到500℃以上，已经属于中高温余热资源，一般排烟温度每降低10℃，熔铝炉效率可提高0.5%-0.6%。目前，我国大多数的熔铝炉，从排放的烟气中带走的热量大约占熔铝炉总输入热量的40%-60%，热能利用效率不高，这样既大大浪费了热能资源，同时又对环境带来了隐患。余热回收可以大大提高熔铝炉的利用效率。
2.3余热回收利用的经济效益
熔铝炉在增设了烟气余热利用系统后，可以通过该系统中余热锅炉及余热回收器等节能设备得到一定品位的饱和蒸汽和热水，热水可以直接供人们使用，蒸汽可以回用于工厂的工艺流程中。在废气量大、温度较高的情况下，还可以利用余热进行发电，给人们带来便利。回收的余热既可以用于日常的生活中，也可以在某些工艺流程中发挥重要的作用，给企业节省了一部分成本，实现了良好的经济效益。
因此，根据我国熔铝炉节能减排现状，探索节能减排途径，加强余热、余能的回收利用，特别是目前大力提倡循环经济的社会背景下，回收熔铝炉生产过程的热和废热，将会对降低铝行业的能源消耗起到深远的影响。不仅能够改善环境的热污染问题，而且也带来了一定的经济效益，熔铝炉废气余热回收与减排必不可少。
3工程实例
在国家节能减排的政策下，各企业不断地挖掘，设计熔铝炉废气余热回收与减排的系统。西南铝业利用“余热锅炉+袋式除尘器”的方式，使熔铝炉废气很好地实现了节能与减排的目的。
3.1项目概述
西南铝业大塘扁熔生产线的铝熔铸装机能力为190t，其中35t熔炼炉和保温炉机组（以下简称熔保炉机组）4台、50t熔保炉机组1台。每台熔炼炉烟气排放量约为7755Nm3/h，每台保温炉烟气排放量约为2750Nm3/h。烟气温度高（520℃），且烟尘浓度约为800mg/m3（35t熔保炉组设计烟尘浓度为600～800mg/m3），超过了《工业炉窑大气污染物排放标准》二级标准要求（烟尘≤100mg/m3）。
3.2工艺系统介绍
由于烟气温度高达520℃而且含有超标粉尘，该气体直排入大气会造成大气污染。袋式除尘是优良的除尘设备，但受其布袋的影响，通过其中气体温度不能过高否则会造成烧袋破坏设备，为此必须将烟气温度降至布袋允许的使用的温度范围内，余热锅炉既可降低烟气温度又可生产西南铝所需的蒸汽，使得烟气使用袋式除尘器成为可能。
3.2.1余热锅炉系统
520℃的高温烟气首先经余热锅炉将烟气除至230℃，同时产出1.27Mpa的蒸汽8吨/小时，再经高温省煤器和低温省煤器将烟气降至小于200℃，送入除尘系统。
工业用水首先经计时后进入机械过滤器滤除机械杂质，送入生产水软化器去除Ca、Mg等易结垢金属离子，自流入软水箱暂存，软水用软水泵泵入低温省煤器将软水预热至104℃入除氧器以热力脱除软水中的溶解氧，最后用锅炉给水泵泵入余热锅炉汽包处循环回收热量生产中压蒸汽。
中压蒸汽经压力自调送入分气缸分配给各用气系统。
3.2.2除尘器系统
出低温省煤器的烟气在引风机的作用下，进入脉冲袋式除尘器，捕获了大量的粉尘后的气体经引风机克服系统阻力，达标排入烟囱。
3.3设备选型
余热锅炉系统包括机械过滤器、锅炉、高低温省煤器、生产水软化器、软水箱等东方锅炉有限公司成套提供，型号为14YY(CFA)-0GW，软水泵、锅炉给水泵（丹麦格南富品牌）等为其它厂家配套；除尘系统为重庆毕威环保设备有限公司提供型号为CD340-4；引风机为重庆鼓风机厂提供型号暂定为Y4-68-14D；系统用电容量最大为185kW，根据业主的要求用水负荷约为30.5m3/h（软水制水能力为30m3/h）,压缩空气用量为3.5m3/min。
3.4处理效果
通过余热锅炉系统后，烟气中的余热能够尽可能地回收利用，由于西南铝业生产过程中本身就需要蒸汽，回收的余热提供的蒸汽能够很好地满足，节约了一部分成本，大大提高了经济效益。同时降低了烟气温度，使进入除尘系统的温度小于200℃，有利于除尘系统，通过袋式除尘器处理后，废气排放浓度小于50mg/m3，达到了国家废气排放的标准。此系统达到了节能、减排、高效、环保，而又运行可靠、稳定、技术经济先进的效果。
4结语
铝行业向来能源消耗高，面对新的节能减排形势，应该全力推动绿色转型，达成与社会的大循环，实现真正的循环经济。通过“余热锅炉+袋式除尘器”的方式，一方面实现了“节能”目的，将熔铝炉烟气余热进行回收利用，既能够大大节约能源，实现能源的循环使用；同时又能够给企业节约一定的成本，带来经济效益，真正实现环境与经济协调发展。另一方面也达到了“减排”目的，在国家废气标准的严格要求下，通过此途径，废气浓度能够达标排放，完全符合国家的环保政策。
总之，熔铝炉烟气余热回收利用是长期发展的必经之路，而“余热锅炉+袋式除尘器”途径起到了一个推动作用，大大促进了环境与经济和谐共融发展。
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