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工业窑炉热能利用仍有不足

2016/11/1 14:57:09      点击:

       为寻找企业的节能方向,挖掘设备的节能潜力,降低能源消耗和生产成本,提高企业经济效益一直是一个永恒的课题。从提高陶瓷企业窑炉的热能利用效率和节约能源的角度理解,目前陶瓷行业内普遍使用的辊道窑,其热能合理利用方面仍然存在如下的不足之处:

  窑炉余热未能完全利用。辊道窑无论其在热工设计及至实际运行中,其热能利用合理方面仍存在不尽人意之处。根据对一些较有代表的窑炉热平衡测定所取得的的热工数据来看,其冷却带抽热和排烟带走余热两项合计占窑炉输入热量的比例,大多数窑炉为50~60%。多年来,由于燃料成本比例增大因素的影响,为配合陶瓷生产工艺改革和干燥设备技术的进一步完善,在业内技术人员的努力之下,在窑炉烧成中产生的这些余热大部份是供给坯体干燥使用了。这在窑炉余热利用方面,确实取得了极大的进步。这一进步基本上使大多数企业不再需要使用燃料于干燥工序,这方面的成效是相当显著的。然而,在窑炉生产的实际使用中,或在窑炉设计时,或在各企业的具体操作使用时,或窑炉用于不同产品烧制时,窑炉的余热利用的情况在不同的企业中就各有差异了。
  通过我们对目前业内使用的窑炉余热的利用情况的调查,各种因素仍影响着窑炉的余热未能完全被利用。一是生产方面,部份企业窑炉排出的冷却带余热和排烟带走热量供给干燥窑存在多余情况,多余部份只采取向天空排空的方式;二是设备方面,部份企业窑炉太短,而又不适当地加大产量,致使出砖温度在200℃以上,造成了冷却余热的浪费;三是操作方面,一些企业为加大产量,拼命地加大燃烧量而不惜以加大排烟来解决窑炉正压,造成排烟损失大大增加;四是意识方面,一些企业的产值与成本间仍有空间,不在乎燃料成本,不自觉节能。上述分析表明,窑炉余热利用方面仍然存在很大的空间和有许多工作要做。
  助燃风升温难题未能解决。我们经常讲:如果提高助燃风温度可以使窑炉节省多少多少燃料,能够得到多少多少的效益。但是,这一节能措施仍未能实际使用。多年来我们所设计、建造的辊道窑,均是以9-26型风机(A传动方式)吸入大气送入助燃风管道系统,再进入燃油或燃气烧嘴燃烧。窑炉设备厂商也只是提供了适用于低温助燃风的烧嘴,陶瓷生产企业无奈也只能够习惯于使用此类设施。有企业曾尝试使用冷却带热风进入助燃风机入口,以期提高风温以节省燃料措施,但因助燃风机、管道系统及烧嘴不适应而放弃。笔者获悉,目前行业内使用此措施的极少数企业,也只是抽取极少量的冷却带热风给助燃风混合,或只简单利用窑体的少量散热来提高较低的温度,而全面利用窑炉余热来提高助燃风温度的技术和设备方面的问题,仍旧未能彻底得到解决。

  窑炉缺乏燃烧监控。一些辊道窑的烧成带燃烧空气系数高,致使排烟损失增大。通常,辊道窑在消耗燃料量和窑炉最高烧成温度一定的条件下,需要控制助燃空气量以及燃烧空气系数,使燃油工况的空气系数控制在α=1.4~1.6;燃煤气工况的空气系数应控制在α=1.2~1.3。通过调整空气系数,可提高燃烧温度,排烟量大大减少,热能的浪费也大大减少。由于大多数的窑炉都没有安装燃烧系统烟气氧量计,这方面的监控至目前仍是空白。这也造成目前窑炉余热不适当地增大。

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