氧化鋁生產(chǎn)蒸發(fā)工序用能分析及節(jié)能研究.pdf

1、能源是現(xiàn)代社會的血液,金屬材料是現(xiàn)代社會的骨骼。由于鋁及其合金具有許多優(yōu)良性能而成為現(xiàn)代社會大量使用的金屬材料,鋁的強烈需求刺激了氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)的迅猛發(fā)展。氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)是冶金工業(yè)的重要組成部分,是國民經(jīng)濟的重要基礎。其中,蒸發(fā)工序是氧化鋁生產(chǎn)過程中的重要工序之一,其能耗的高低直接制約了氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展。因此,對氧化鋁生產(chǎn)蒸發(fā)工序進行用能分析及節(jié)能研究具有重要的意義。
　　 論文通過對蒸發(fā)工序進行熱平衡測試,根據(jù)測試數(shù)據(jù)對該

2、工序進行了物料平衡計算與分析,指出蒸發(fā)工序存在蒸水能力(139.304 t·h-1)不足和噸水汽耗(0.426 t-汽/t-H2O)高兩個問題。為此,論文選用從整體到局部的經(jīng)濟實用且具較強針對性的節(jié)能技術路線:
　　 首先,對蒸發(fā)工序進行系統(tǒng)熱分析和系統(tǒng)(火用)分析,結果表明:整個工序的熱力學完善度僅為0.4682,熱效率僅為30.67％,(火用)效率僅為15.09％,能量損失嚴重,用能水平很低,節(jié)能潛力巨大。熱分析確定出的高耗

3、能環(huán)節(jié)為冷凝水自蒸發(fā)器和Ⅳ效蒸發(fā)器,(火用)分析不僅確定出冷凝水自蒸發(fā)器和Ⅳ效蒸發(fā)器為高耗能環(huán)節(jié),而且發(fā)現(xiàn)了熱分析所沒能發(fā)現(xiàn)的隱性高耗能環(huán)節(jié)-蒸發(fā)器,表明(火用)分析是熱分析的補充和發(fā)展,(火用)分析能夠比熱分析更充分地確定出關鍵耗能環(huán)節(jié)和節(jié)能潛力,更準確地指出節(jié)能方向。
　　 其次,分別對冷凝水自蒸發(fā)器和蒸發(fā)器進行能量分析和(火用)分析。冷凝水自蒸發(fā)器能量分析結果表明:四個冷凝水自蒸發(fā)器的熱效率和(火用)效率都很低,其能量利用

4、程度低,能量損失較大,能量損失是因飽和冷凝水外排而引起余熱資源浪費;利用本文所建立的能量分析模型計算發(fā)現(xiàn):適當提高Ⅳ效蒸發(fā)器入口料液的溫度,可以有效地降低新蒸汽的消耗和噸水汽耗,為此,本文提出應通過余熱利用將冷凝水外排余熱用于預熱原液。蒸發(fā)器(火用)分析結果表明:四效蒸發(fā)器的熱效率高但(火用)效率相對較低,蒸發(fā)器表面看似能量損失較小,但其用能極不合理,(火用)損失表現(xiàn)為傳熱過程(火用)損失和流動過程(火用)損失;利用本文所建立的不可避免