石灰窑余热利用技术通过回收窑尾废气中的热能进行发电或供热，是提升能源综合利用率的关键手段。以下从窑尾废气发电、窑尾废气供热、综合提升策略三个方面进行详细阐述：
一、窑尾废气发电技术
石灰窑窑尾废气温度较高，一般在800℃-1200℃之间，含有大量显热，具有发电潜力。目前，窑尾废气发电技术主要有以下几种：
- 余热锅炉发电技术：
- 原理：在石灰窑尾部安装余热锅炉，回收废热与换热介质进行热交换，使锅炉产生过热蒸汽推动汽轮机实现热能到机械能的转换，进而发电。
- 应用：该技术已在水泥行业得到广泛应用，石灰窑余热发电仍处于示范工程阶段，但具有广阔的应用前景。
- 优势：可回收大量废热，提高能源利用效率，减少能源浪费。
- 挑战：石灰窑废气温度较低，属于纯低温余热，发电效率有待提高，且需要有效的余热发电成套工艺技术。
- 有机介质发电技术：
- 原理：利用传热油输入到有机介质锅炉，加热有机介质产生蒸汽，驱动汽轮发电机发电。
- 应用：某氧化铝厂利用湿法回转窑窑尾废气余热进行发电，实践表明该技术具有重要应用价值。
- 优势：可回收废气显热，将部分热能转化为电能，降低生产成本，提高经济效益。
- 挑战：需解决传热油在低温下的结露和结疤问题，确保热交换器正常运行。
二、窑尾废气供热技术
窑尾废气供热技术通过回收废气中的热能，用于工艺用水、生活用水、供暖等，实现能源的综合利用。
- 气-水换热供热技术：
- 原理：利用换热器将窑尾废气中的热量传递给水，产生热水或蒸汽用于供暖或工艺用水。
- 应用：某石灰厂利用窑尾废气通过气-水换热器供厂区采暖、洗浴，取得了节能环保的综合效益。
- 优势：系统配置简单，运行稳定可靠，可回收大量废热。
- 挑战：需根据废气温度和流量选择合适的换热器，确保换热效率。
- 气-气换热供热技术：
- 原理：利用换热器将窑尾废气中的热量传递给新风或其他气体，用于干燥、熔炼等工艺。
- 应用：部分厂矿将窑尾废气用于高炉水渣烘干制粉、兰炭烘干等方面，取得了节能效果。
- 优势：可提高工艺用气的温度，减少能源消耗。
- 挑战：需控制换热过程中的温度和流量，避免影响工艺质量。
三、综合提升策略
- 优化余热回收系统设计：
- 根据石灰窑的类型和工艺特点，设计合理的余热回收系统，确保废热的高效回收。
- 选择合适的换热器类型和性能，提高热回收效率。
- 加强设备维护和管理：
- 定期检查和维护余热回收设备，确保其正常运行。
- 建立设备档案，记录设备运行数据和维修情况，为设备优化提供依据。
- 推广先进控制技术：
- 利用自动化控制系统实时监测和调节余热回收过程中的温度和流量，提高系统稳定性。
- 通过大数据分析历史数据，优化工艺参数，提高能源利用效率。
- 开展余热发电技术研究：
- 针对石灰窑废气温度较低的特点，开展低温余热发电技术研究，提高发电效率。
- 探索有效的余热发电成套工艺技术，推动石灰窑余热发电技术的商业化应用。
