[发明专利]一种冶炼烟气的余热利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶金领域，特别是一种冶炼烟气的余热利用方法。

背景技术

在有色金属如铜、铅、锡、镍等的火法冶炼过程中，其主干流程中的冶金炉窑如反射炉、澳斯麦特炉、艾萨炉、烟化炉、转炉等，会产出高温冶炼烟气，这些冶炼烟气温度高、体积大，携带大量的余热。对这些余热进行回收和利用，能够降低企业的能源消耗，减少生产成本，增加经济效益。

冶炼烟气的余热利用主要有两种方法，一是利用余热锅炉生产蒸汽，另一个是利用热交换器生产热风。由于利用热交换器生产热风时，传热系数小，热风的热容小，导致热量回收效率低，产出的热风输送困难，热风用途小，回收成本高，使用该方法的企业很少。相反，利用余热锅炉生产蒸汽，传热系数大，蒸汽热容大，热量回收效率高，产出的蒸汽输送简便，蒸汽的用途广泛，该方法成为众多有色金属冶炼企业回收余热的方法。

目前，有色金属冶炼企业采用余热锅炉生产蒸汽时，只回收高温段的烟气余热，产出压力1.80～3.82Mpa、温度250～400℃的过热蒸汽，高温段的烟气余热回收利用率通常为50～60%，产出的过热蒸汽通常先用于发电，发电后的低压蒸汽作为溶液的加热热源或溶液的蒸发热源使用。

由于有色金属冶炼烟气粉尘含量高、粉尘粘结力强，且烟气含有腐蚀性成份，在较低温度下，容易粘结锅炉的热管管件，导致传热系数小，设备效率低，投入资金大，余热回收的经济效益效益不明显，因此，低温段的余热没有实现回收，造成能源资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种冶炼烟气的余热利用方法，该方法根据冶炼烟气的特点，优先回收高温段的烟气余热，再采用高温精确收尘设施进行收尘，最后回收低温段的烟气余热。

由于采用高温精确收尘设施收集烟尘，收尘效率比传统的布袋收尘方式提高1～2%，也为回收低温段的烟气余热创造条件；由于对低温段的烟气进行余热回收生产低压饱和蒸气，因此烟气的余热总利用率达到70～75%，比传统只回收高温段的烟气余热利用率的50～60%，提高15～20%。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种冶炼烟气的余热利用方法，包括如下步骤：

（1）、产中压过热蒸汽：900～1400℃的高温冶炼烟气进入中压余热锅炉，产出压力1.80～3.82Mpa、温度250～400℃的过热蒸汽，同时烟气温度降低到320～400℃；

（2）、高温精密收尘：温度320～400℃的烟气进入高温精密收尘器，收集烟尘，收尘后的烟气温度为300～350℃，烟气含尘量2～10mg/Nm³；

（3）、产低压饱和蒸汽：温度为300～350℃的烟气进入低压余热锅炉，产出压力0.35～0.90Mpa、温度139～175℃的饱和蒸汽，烟气温度降低到150～180℃；烟气进入二氧化硫吸收岗位或达标排放。

所述的高温精密收尘器，所用的高温过滤介质包括金属化合物微孔膜材料、金属氧化物微孔膜材料，膜孔径为0.02～0.10μｍ。

本发明的突出优点在于：

采用本发明对中压余热锅炉出来的烟气进行高温精密收尘，收尘效率为99.8%、收尘后的烟气粉尘含量降低到2～10mg/Nm³，比传统的布袋收尘效率98～99%提高1～2%。由于经过高温精密收尘后的烟气，含尘量仅有2～10mg/Nm3，是很干净的烟气，因此，采用余热锅炉生产蒸汽时，可以消除烟尘对锅炉热管管件的粘结，不会降低传热系数，确保传热效果，实现低温余热能源的回收。

钛铁金属化合物微孔膜材料、钛铝金属化合物微孔膜材料、氧化铝—氧化锌陶瓷微孔膜材料，具有孔径小、孔率高、耐高温、抗腐蚀能力强的特点，孔径通常为0.02～0.10μｍ，孔率达到30～40%、工作温度达到500℃、可以抵抗较高浓度的二氧化硫气体、氯化氢气体、氟化氢气体的侵蚀。有色冶炼烟气中的粉尘粒度-0.10μｍ≥99.9%，因此，采用孔径0.02～0.10μｍ的钛铁金属化合物微孔膜材料、钛铝金属化合物微孔膜材料、氧化铝—氧化锌陶瓷微孔膜材料对烟气进行过滤收尘时，能够高效精密的回收烟气中的烟尘，使经过高温精密收尘后的烟气，达到“纯净无尘”状态，为后续的低温余热能源的回收创造良好条件。