:隨著工業化、城鎮化進程加快和消費結構持續升級，我國資源環境約束日趨強化，節能減排形勢嚴峻，為確保《“十二五”規劃綱要》提出的節能減排約束性指標的實現，國務院于2011年印發了《“十二五”節能減排綜合性工作方案》，明確要求加快節能減排技術開發和推廣應用。

　　回收余熱、降低能耗對我國實現節能減排發展戰略具有重要的現實意義。冶金企業屬于高耗能型企業，其能耗占全國能耗的10%左右，占工業部門能耗的15%左右，能源費用占企業生產總成本20%～30%。節能降耗已經成為冶金企業長期的戰略任務。在各種工業爐窯的能量支出中，廢氣余熱約占15%～35%,充分有效利用這部分余熱可實現企業節約能源消耗，減少熱能排放，降低企業成本。

　　1 氧化鋁孰料燒成窯煙氣現狀分析

　　1.1 熟料燒成窯概況

　　中鋁貴州分公司氧化鋁廠現有5臺熟料燒成窯，設計產量40t/h，采用拜耳-燒結聯合法生產氧化鋁。其中燒結法在燒結熟料的過程中要產生大量的含余熱煙氣，煙氣中既含有CO2 、N2、O2等氣體，還含有大量的水蒸氣及窯灰。由煙氣從窯中帶走的窯灰被收集在煙氣凈化系統中，粗粒窯灰降落在燒結窯尾部的沉降室，而較細的窯灰被旋風除塵器和電收塵器捕集，最終窯尾煙氣以200 ℃左右排入煙囪。

　　1.2 熟料燒成窯煙氣參數測定

　　氧化鋁廠熟料燒成窯煙氣經過旋風除塵、電收塵后，煙溫降低到200℃左右，最后經引風機引入煙囪排入大氣中。雖然排煙溫度不高，煙氣熱能的品位較低，但由于產生的煙氣量巨大，造成較大程度的能量浪費。為了研究煙氣的余熱利用技術，設計余熱利用方案提供基礎數據，于2 0 0 9年3月連續3天對4 #燒成窯煙氣進行跟蹤測試，得到煙氣流量、成分、溫度、含塵量、含水量等指標值。

　　2 熟料燒成窯煙氣余熱利用技術研究與應用

　　經過測定得知氧化鋁熟料燒成窯尾氣溫度在2 0 0℃左右，屬于低溫煙氣。目前我國冶金行業溫度低于60 0℃的低溫煙氣余熱占總煙氣余熱的22%，在如今有色冶金行業煙氣的余熱回收中，對于中低溫煙氣余熱的回收利用一直是一個薄弱環節。

　　中鋁貴州分公司借鑒國內外余熱利用先進技術，結合自身氧化鋁生產特點和煙氣特性，應用軟水熱媒技術回收4#和5#燒成窯煙氣余熱，用于加熱蒸發原液及氧化鋁片區澡堂用熱水。

　　2.1 煙氣露點溫度分析

　　由于煙氣中水蒸氣含量較高，且含有一定量SO2，在管壁溫度低于煙氣露點時，煙氣中的SO2、SO3與凝結水結合形成弱酸或中強酸，對傳熱元件表面造成酸腐蝕，而且，凝結水與熟料粉塵會結合形成鋁硅等礦物結疤，覆蓋在換熱元件的表面，增加熱阻，影響傳熱，降低換熱效率，嚴重時會使換熱器失效。所以先對煙氣露點溫度進行計算，確定煙氣可利用的溫度，以防止煙氣結露。

　　經計算得出，煙氣中SO2含量為77×10- 6;SO3含量為1.5×10- 6;煙氣露點溫度為134℃。為了防止煙氣結露對傳熱元件造成酸腐蝕，經研究確定本煙氣余熱利用溫度梯度為將煙氣溫度由200℃左右利用至150℃。

　　2.2 煙氣余熱資源量分析

　　從測試數據看，煙氣平均溫度20 0℃，煙氣的最低溫度191℃，為了保險起見，煙氣的計算溫度取191℃。191℃的煙氣比熱容為1.439kJ/Nm3˙℃;150℃的煙氣比熱容為：1.436 kJ/Nm3˙℃。煙氣溫度由191℃降到150℃可回收熱量：157848×(1.439×191-1.436×150)×0.9 =8.91×106kJ/h;8.91×106÷3600=2475 kW。

　　考慮應用軟水熱媒技術回收4 #和5#燒成窯煙氣余熱，利用其中的部分余熱加熱氧化鋁片區澡堂用熱水，大部分余熱用于加熱蒸發原液，節約蒸汽。

　　根據動力工程師手冊，管道外表面溫度15 0℃常年運行工況允許最大散熱損失為116W/m2，熱水輸送管道采用Ф219×6，往返管道長度按1000m計算，則輸送的散熱損失為：3.14×0.219×1000×0.116=80kW。

　　考慮管道散熱損失后，可有效回收的熱量：2×2 475 -80=4870 kW。

　　全年可有效回收煙氣熱量：(按300d計算)4870×3600×24×300=12.6×1010kJ/a;4870×24×300=3.5×107 kW。

　　可有效回收的能量折算為標準煤：12.6×1010÷(7000×4187) =4307 tce/a ;

　　可有效回收的能量折算為1. 25MPa的飽和蒸汽(焓值2785kJ/kg)量：12.6×1010÷2785÷1000=45242t/a。