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辊道窑炉节能措施
沈阳东大工业炉有限公司 [文章发布于:2019-9-9]

    引言

    在过去很长一段时间里,中国的窑炉领域发展跟世界存在着较大的差距,世界上先进的窑炉生产技术主要还是由意大利、德国等传统工业强国把控。

    随着国内陶瓷工业的蓬勃,上游陶机装备制造领域也迎来了较快发展,经过对国外先进技术的引进和吸收,再到自主研发阶段,目前已经取得了非常大的进步,在国内市场早就占据了主导地位,在海外市场上也能跟国际陶机巨头们一较高下。

    近两年来,为响应国家在节能环保和“互联网+”方面的有关政策,窑炉企业也在节能减排及智能化领域积极探索,取得了许多有价值的成果,每家企业所采用的技术路线均有不同。国内广东科达洁能股份有限公司、广东摩德娜科技股份有限公司、广东中鹏热能科技有限公司、广东中窑窑业股份有限公司、广东华信达节能环保有限公司都是窑炉领域先进技术的探索者。就窑炉节能方面我提出个人观点,从以下几个方面着手:

    一、窑炉节能措施

    1、从总体上改变常规的思维,由原来的高温烧结为主,氧化预热为辅的设计改为以预热氧化分解为主,高温烧结为辅助烧结的设计,重点解决氧化带的窑炉内部实际温度与砖坯实际温度的差异,使得砖坯体在此阶段快速受热,快速达到氧化分解温度,使得砖坯体的内外温度均衡,在窑炉内的左、中、右位置的砖坯体在此区温度差更小甚至无温差的设计,最大限度的解决窑炉的断面温差,

    1.1在氧化区域设计足够多的加热器和燃烧器,基本上是设计加密枪由原来每个控制组8支燃烧器改为12支,和缩短窑炉每节的长度的方式,由原来的2100mm甚至更长改为1870mm或更短。

    1.2大容量辐射层和对流层的构造,使得砖坯体在此区域得到足够充分的加热,有足够厚的气体辐射层和对流层供给砖坯体足够的热量,从而完全预热氧化,让坯体完全燃烧分解,得到充分的预热,缩短高温烧成温度时间和受热强度,减少窑炉墙体散热从而达到节能效果。之前我们很多窑炉公司都知道窑炉内空越高产品越好操作,所以我们就把整个高箱窑体的内空加高,由原来的300多mm升高到500多mm。

    1.3根据对流传热规则有效地减少氧化干燥区域空间高度,打破常规的排烟抽管成排的设计,采用错位交叉设计,让气流均匀的加热坯体,设计合理空间高度让烟气充分加热坯体,使得坯体在此区域与烟气热交换得到充分置换和预热,迅速干燥,结构水完全排除,为氧化分解打好基础,减轻氧化分解的压力。减少烟气排出带走的显热。

    2.窑炉余热循环利用方面我们采用直接抽取窑内的急冷风再经过spr装置加热将助燃风加热到250℃-350℃,充分利用窑炉的余热风,降低能耗。降低窑炉的正压,减少窑炉正压过大或正压而导致热量泄漏,减少窑炉耐材蓄热而导致散热消耗的能量从而达到降低能耗的目的。

     

    助燃风加热示意图

    3.在保温材料这块我们采用低导热高致密度轻质保温材料有效的杜绝窑炉墙体顶部的热量散发。尤其在顶部我们采用中空板与高致密度轻质结构装置,在棍上墙体部我们采用类似于中空材料的特殊结构,有效的减少热量的散发,从而达到节能效果。

     

    高温区断面示意图

    4.喷枪是根据能量守恒原理设计增加燃料和助燃风的分子活性的结构,采用充分接触,高效,富氧燃烧的设计理念,让燃料充分接触而不立即燃烧,让燃料在富氧的状态下充分接触并迅速燃烧发挥最大热效率,瞬间释放能量产生最大热值,提高热效率,减少各种不完全燃烧和燃烧过早导致的热效率损失。达到节能的目的。

     

    喷枪示意图

    5.喷枪布局也是区分不同的区域配置不同的功率的喷枪,配置不同的出口,有效的解决窑炉断面温度差异,杜绝窑炉在宽断面范围内存在的左中右温差,以及坯体与窑炉实际烟气的温度差。从而提高砖坯体在窑炉内部的均匀性和速度,有效的缩短窑炉的烧成周期,降低窑炉的烧成最高温度,比如,我们在氧化区域采用高热量,大功率,不同口径的碳化硅烧嘴套或烧嘴砖,充分利用砖坯体的膨胀与收缩极限,大幅度的加热砖坯体,使得砖坯体在此区域完全加热甚至过烧的效果,从而减少高温区域的烧成温度。

    6.喷枪布局打破常规的棍棒中心到喷枪中心同一高度的布局设置,分别采用底面不一样的设计高度,让燃烧器的热量充分的发挥最高值。

    7.有效的采用窑炉内部的尾气作为媒介体增强窑炉的燃烧效率,降低能耗和尾气的排放,加快燃料与空气的混合速度,降低燃耗。

    二本设计参考的依据

    本设计参考《燃气高温空气燃烧过程中氮氧化物排放特性研究》的部分观点(如下图内容,作者李小平)。

     

    从窑炉的排烟或是在急冷后部抽取部分废气(泛指氮氧化物)充当氧化介体,从而提高氧化速度,加速反应,让燃料达到最高效的燃烧,从而富氧燃烧,提高燃料的热值。

    三结论

    窑炉节能技术可以推进的方向还有很多,包括窑炉结构设计与调试、管路系统设计、设备选型、燃烧系统及节能喷枪的开发与运用等。在政策和市场的双重作用下,国内窑炉企业开始在节能减排领域不断创新。

来源:陶最天下

关键字:节能减排 节能环保 窑炉节能

 
 
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