煤矸石制砖窑余热利用技术的研究与应用

率 高 ， 决 了管道 磨 损 、 灰 等 问题 ；）采 用 交 叉 布置 解 积 ｂ 吸热管 ， 加单 位 长度锅 炉 受热 面 ； 理控 制锅 炉 集箱 增 合
长度 ， 掌控 窑车 温度 降低 的幅度 ；）在不 影 响隧 道窑 烧 ｃ 结 段 正 常工作 的前提 下 ，将冷 却段 物 料燃 烧 放 出 的热
安装 余热 锅炉
年 运 行 时 间 产 生 低 压 蒸 汽
消耗 水 消 耗 电
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总投 资
能 和高 温物 料所 具有 的热 能 充分 利用 ，既利 于 物料 的 燃尽 ， 利于 物料 的冷却 ；）在 不影 响隧 道窑 正常 生产 又 ｄ 的基础 上 ， 不改 变 隧道 窑 的整体 结构 ， 理设 计 锅 炉及 合 蒸 汽 收集 管 道 的安装 位 置 ；）解决 从 余 热锅 炉 出 口出 ｅ
温度很高 ， 给职 工 的 生产 、 作 环境 带 来 严 重 影 响 ， 工 过 高 的温 度又 会 大大降 低窑 炉 的使 用 寿命 。
２ 余 热 利 用 技 术 的研 究
由 于 国 内对 隧 道 窑 余 热 利 用 技 术 的 研 究 起 步 较 晚， 余热利用率较低 ， 除少量余热利用砖 坯干燥外 ， 隧 道窑大部分产品冷却热量直接废弃 ， 从而造成大量的
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（ｉ ｔ ｏ ｌ ｎ ｆ ｉａＰｎ ｄｎ ｓ ａ ｏ ｐ Ｐｎ ｄｎ ｓ ａ ６ ０ ，ｅ ａ ， ｉ ） Ｆｒ ａ Ｍｉｅｏ ｎ ｉ ｉｇ ｈ ｎＧｒｕ ， ｉ ｉｇ ｈ ｎ４ ７ １ Ｈ ｎ ｎＣｈｎ ｓＣ Ｃｈ ｇ ｇ １ ａ
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９１ ・
２２ 第８ ０年 期 １
缸ｉ与 ｛ 夏 Ｉ 圭
６ ４４ ０． ４×１ ， ０ 元 投资 回收期 为 ０６ 年 。 ．１ 主要技术 经 济指标 详见 表 １ 。
表 １ 主 要技 术经 济 指 标 表
名 称 单 位 数 量 备 注
２２ 解 决 的主要 问题 ． ａ ）采 用 以辐 射 换 热 为 主 的热 交 换 方 式 ］ 热 效 ， 换
窑 炉 的荷 载 。
年折旧费
投 资 回报 期 销售 利润 率
×１ ０ 元
年 ％
２． ０ ６ ３
０６ １ ８． １４
５ 实 施效 果
该 工 程 完 工 后 ，于 ２ １ ０ ９月 开 始 试 运 行 ， １年 在 ２１ ０ １年 ９月 至 １ ２月试 运行 期 间 ， 项 设 施 、 备性 能 各 设
第 一 作 者 简 介 ： 春 晓 ，９ ０ 生 ， ， 南 镇 平 人 ，９ ２ 毕 业 韩 １７ 年 男 河 １９ 年
数 的蒸 汽 ，蒸 汽一 方 面通 过汽 一水换 热机 组 转化 成 热
于焦作矿业学院矿井建 设专业， 高级工程师 ， 总工程 师。
水 供职 工洗 浴 、 暖 ， 采 另一方 面用 来烘 干衣 服 。
减少热源污染 ， 充分发挥窑炉余 热的经济效益 、 社会效 益 ， 高企 业 的市场 竞争力 、 升企业 的外部形 象 。 提 提
２１ 利 用方 案 ．
采用热辐射的方式将炉体 内多余 的热量传递给循 环 流 动 的冷水 ，冷 水 吸收 热量 后 被逐 级加 热 成所 需 参
收稿 日期 ：０ ２ ０ — ５ ２ １— ７ ０
０ 引言
煤矸 石 制砖 是 顺应 发 展循 环 经 济 ， 清 洁生 产 、 走 可 持续 发展 的道 路 而建 立 的 。但 是 在 制砖 的过 程 中会 产
高达 ９ ０ ｏ以上 ， ０ Ｃ 砖坯 出窑 时温度 高 达 ３０ ℃以上 ［， ０ 】 ］ 自然 冷 却 时 间长 ， 重影 响 了卸 砖 ， 严 窑车 循 环 速 度慢 ， 因此 生产 效率 很 低 ， 直 不能 达 到预 期 的产 量 ； 时释 一 同
量创造有利 条件 。同时减 少了对大 气的热能污染、 少 Ｃ Ｓ 减 Ｏ 和 Ｏ 的排放量。
关 键 词 ： 煤矸 石 ； 砖 焙 烧 窑 ； 热 利 用 制 余
中图分类号 ： Ｔ ｌ Ｋ１５
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ２ ９ — ８ ２ （ｏ ２ ８ ０ ９ — ２ ０ ５ ０ ０ 一２ １） —０ １ ０ ｏ
２１ ０ ２年第 ８ （ 期 总第 ８ 期 ） ３
Ｅ ＥＧ Ｎ Ｎ Ｒ ＹＣ Ｎ ＥＶ ＴＯ Ｎ Ｒ ＹＡ ＤＥ ＥＧ Ｏ ＳＲ Ａ ＩＮ
红 ； 与 吞
钍
２１ ０ ２年 ８月
技 露 ： 誉碡 ＿
煤 矸 石 制砖 窑余 热 利 用技 术 的研 究 与应 用
韩春 晓， 马 国芳
（ 平煤 股 份 一矿 ， 河 南 摘 平 顶山 ４７１ ） ６ ０ １
要 ： 针 对 煤 矸 石 制砖 焙 烧 窑发 热 量 高 ， 温 带 分 布 过 长 的 具 体 情 况 ， 高 经过 技 术 改造 ， 过 余 热 锅 炉 将 窑 内 多余 的 热 量 通
吸收， 变成 高温 蒸 汽 ， 由 管道 输 送 到 矿 区 ， 于 职 工取 暖 、 干 衣 服 、 浴 等 ， 窑 炉 温度 控 制 、 善 职 工 劳 动 环 境 、 高产 经 用 烘 洗 为 改 提
能 源浪 费和 热 源污染 。针对 平 强新 型建 材 有 限公 司制 砖 厂焙烧 窑 发热 量 高 ， 高温带 分 布过 长 等 的具体 情 况 ，
１ 生产 现 状
中 国平煤 神 马集 团平煤 股 份 一矿 平 强新 型 建 材有
限公 司是 以生 产 煤 矸 石 烧 结 多 孔 砖 为 主 的 股 份 制 企 业 ， 砖 生产 线采 用 全 内燃 烧砖 工 艺 ， 量来 源 于煤 矸 制 热 石 自身 所 产生 的热 量 。该公 司 ２ ０ ０ ６年 ３月 ２ ３日点 火 成 功 ， 计 生产 能力 １ 设 ． ０ 标块 。 产 工艺 是采 用 山 ２×１ 生
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与 窑炉 的技 术参 数若 不 相 配 ，会 造成 窑 炉温 度 急剧 下降， 给砖 厂 的安全 生 产带来 隐患 ； 要 解 决锅 炉 的蒸 需 发 量 、 筒 规 格 、 箱 规格 、 热 面管 子 及 受 热 面 面 积 锅 集 受
等 与制 砖 窑 的技 术 参 数 相 匹配 问题 ；）合 理设 计 锅 炉 ｂ 及 蒸 汽收 集管 道 的安 装位 置 ，以免对 隧道 窑 炉 的正 常
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３ 实施 内容
３１ 余 热制汽 锅 炉的选 型及 安装 ． ａ 决锅 炉与 窑炉 的技术 参 数相 配 问题 。锅 炉 １解
良好 ， 汽压 力 、 度达 到 了设 计要 求 ； 中连续 计 量 ３ 蒸 温 其 个月 ， 算 ， 经计 仅余 热利 用可 折标煤 １４ ８ ５ｔ且 减 排 ７． ， ２ Ｃ ３ ８ ３０ ， Ｏ ７ ． ｔ减排 Ｓ ２１ ． （ ２ Ｏ ２ ７ ｔ相对燃 煤 ） 现利 润 ５ 实
年销 售 收入
Ｘ１ ０ 元
Ｘ１ ０ 元
３（ （ ） ）
６ ４４ ０ ４
来 的高 温气 流在 下一 阶段 如何进 一 步利用 问题 。
２ ３ 技术 关键
ａ １在 与窑炉 接触 的部 位设 置 了炉体 受 热面 ，以防 低 于 露点 ，造成 管道 被硫 腐蚀 ；）与 窑炉 接触 的部位 ， ｂ 做保 温处 理 ，避免 钢材 的热胀 冷缩 对 窑炉 造成 损坏 ；） ｃ 在窑 炉 冷却 段 ， 设 钢架 结构 ， 锅 炉安 装后 不 增加 对 架 使
生 产 产 生 影 响 ；）解 决 锅 炉承 重 问题 。通 过架 设 钢 结 ｃ 构 ， 少对 锅 炉 的压 力 ， 减 以延长 锅 炉 的使 用 寿命 ；）合 ｄ