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近年来迅猛发展的国内铅冶炼生产,面对日益严峻的能源和矿石价格上涨的压力,以及逐渐规范、严格的环保法规管制,粗放落后的熔铅生产工艺及设备将被逐步淘汰。由于熔铅炉排烟温度较高,在火焰熔铅炉上应用高温空气燃烧技术,为其节能减排起到了积极的推动作用。
本文以株洲冶炼集团铅分厂熔铅锅为研究对象,分别对传统室式燃烧间接加热熔铅炉和蓄热式燃烧熔铅炉进行了热平衡计算,分析制约传统熔铅炉热效率提高的关键因素,在此基础上提出了熔铅锅节能技改方案,并测算传统熔铅炉进行蓄热式燃烧节能技改的节能减排效益,为铅火法冶炼厂节能技改和组织合同能源管理项目提供参考。得出了以下主要结论:⑴对传统室式燃烧间接加热熔铅炉进行了热平衡计算,结果表明,室式燃烧间接加热熔铅炉具有以下主要问题:①煤气单耗高,每吨电铅煤气单耗约为200~240m3;②热效率低,仅为10%左右;③排烟损失大,烟气带走的显热损失高达50%~60%。⑵对相同条件下蓄热式燃烧熔铅炉进行了热平衡计算,结果表明,蓄热式燃烧熔铅炉具有以下优点:①煤气单耗较低,每吨电铅煤气单耗为89.3m3/t,达到甚至超过国外先进水平;②热效率较高,为80%左右;③排烟损小,烟气带走的显热损失仅为17.28%。⑶基于以上热平衡计算结果,提出了熔铅锅节能技改方案,并得到蓄热式电铅炉性能参数。⑷以株洲冶炼集团铅分厂熔铅锅为研究对象,分析蓄热式燃烧节能技改应用效果:①年节约煤气总量8419800m3,换算标煤为2147 tce;②与传统熔铅锅相比煤气节约40~60%,热效率提高至50%以上;熔铅锅使用寿命从3到6个月延长到2年以上。③改造1台熔铅锅(产量6万吨电铅),年减排5368吨CO2;④项目排烟温度降低至150℃左右,尾气CO含量<200ppm,CO2排放量减排50%,NOx含量<50ppm。