氧化铝生产过程中余热利用研究

卫学武

摘 要：氧化铝生产过程中产生的多余蒸汽如果不加以利用，任其散失，将是一种浪费，增加企业生产成本。本文以能量转化的方式，利用螺杆膨胀机收集富余热蒸汽，从而达到节能降耗的目的。分析表明，利用效果明显，经济效益可观。

关键词：富余蒸汽；螺杆膨胀动力机；发电；经济效益

中图分类号：TF351 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）23-0083-02

Study on Residual Heat Utilization in Aluminum

Oxidation Production Process

WEI Xuewu

（Henan Energy Yima Coal Company Yixiang Aluminum Industry，Mianchi Henan 472435）

Abstract： If the excess steam produced in the process of alumina production is not used， it will be a waste and increase the production cost of the enterprise. In order to save energy and reduce consumption， this paper used energy conversion to collect surplus hot steam by screw expander. The analysis showed that the utilization effect is obvious and the economic benefits were considerable.

Keywords： surplus steam；screw expansion power machine；power generation；economic benefits

某氧化鋁生产企业溶出工段有一富余蒸汽，蒸汽压力0.1MPa，温度饱和，流量15t/h，干度0.8。根据上述现场工况，排空的蒸汽不仅对环境造成了极大影响，而且造成能量的巨大浪费及水资源损失，因此需要采取措施对该部分蒸汽进行有效利用。

1 螺杆膨胀机的特点

SEPG型螺杆膨胀动力机是一种既可实现减温减压，又能同时输出动力的先进设备，动力机的基本构造由一对阴阳转子、支撑轴承、冷却水套、机械密封、调节阀和机壳体组成。做功介质进入螺杆齿槽，压力推动螺杆转动，齿槽容积增加，流体降压膨胀做功，功率从阳转子输出，实现能量转换。可无级调速，且机体内流速较低，因而可获较高的内效率，比同功率汽轮机的效率高。当工质或负荷、余热、余压参数发生变化时也能维持稳定的高效率，运转依然平稳、安全、可靠[1，2]。

2 应用方案

2.1 工艺路线

针对现场工况，拟在原管路上引出蒸汽，接入一套螺杆膨胀动力机，做功后蒸汽冷凝回收，循环利用。利用排空蒸汽驱动螺杆膨胀动力机做功而输出动力，拖动一套500kW发电机发电。

通过这一技改措施，在保持原工艺不变的前提下，实现蒸汽能量及软水资源的回收，从而衍生巨大的节能效益。

动力机以旁路方式工作，如果机组运行时发生故障或停机，不会影响原有生产工艺。

工艺流程如下：富余蒸汽→螺杆膨胀发电机组（拖动发电机发电）→凝汽器（凝结成水）→凝结水泵→给水箱。当发电系统故障急停或检修时，旁路阀启动，富余蒸汽进入原管路。

2.2 主要设备选型

主要设备选用螺杆膨胀动力机，具体参数见表1。

2.3 热力系统图

热力系统图见图1。

3 经济效益分析

经济效益分析见表2。

4 结论

对于余热利用，本文采用先进的螺杆膨胀发电技术，减少企业热污染和提高能源利用效率，投资回收速度快，对其他余热利用项目有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]李小斌，刘祥民，刘桂华，等.强化烧结法生产氧化铝新工艺的研究与实践[J].中国有色金属学报，2004（6）：1031-1036.

[2]刘桂华，张亚莉，彭志宏，等.钠硅渣中的氧化铝回收工艺[J].中国有色金属学报，2004（3）：499-503.