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窯爐節能的途徑和方法
日期:2013-01-24
    一、改進窯爐結構是節能的基礎窯爐的結構合理與否,不僅涉及燃料的消耗,而且同產品質量有直接關系。結構合理的窯爐,因氣流循環順暢,窯內壓力適當,將大大延長窯爐的壽命。窯爐的結構在不斷改進中得到發展,新型油燒(0#輕柴油)梭式窯,在窯內同一水平面交錯布設四條或六條(數量視窯爐的大小而定)噴射式高速水道,用氣作燃料(液化石油氣)梭式窯的燃燒室已由窯的墻外移到墻內制品旁,改變了燃燒窯的結構,有利于高速噴射下火焰直接進入窯內,打破傳統陶瓷窯爐以自然流動為主的工作狀態,利用壓力造成高速氣流的引射作用,使氣流再循環,形成紊流,強化煙氣對流傳熱過程,使窯內溫度均勻上升,使制品出現快速、均勻的加熱,節約了燃料消耗。
    窯爐要有合理尺寸。窯爐的尺寸大,單位產品占有的散熱面積小、熱耗小;窯爐尺寸過大,窯內溫度不易均勻,燒成時間長,熱耗增大。若產品結構、裝燒方法不變,窯的長、寬、高比例不同的同樣容積窯爐,其燒成時間和燃料消耗大不相同。依據實際測算,若梭式窯的高度增高50mm,則上下溫差加大30℃、燒成時間增加半小時,燃料消耗每窯次增加5-8%。反之,同樣容積,若窯的長、寬增加,高度降低,燒成效果不會出現上述的情況。所以窯爐設計時,在不影響燒成產品品種、生產規模等條件下,窯的長、寬尺寸可適當增加,其高度應偏低為宜。這樣,既可減小窯內上下溫差,又能縮短燒成時間,達到節約燃料的目的。
    二、加強窯爐的密封,是節能的保證
    窯爐的密封性能好壞,直接影響燃料消耗的大小。窯爐砌筑時用輕質泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈的蓄熱量僅為耐火磚的10%左右。采用上述隔熱保溫材料砌筑窯墻、窯頂,窯的保溫性能好,高溫階段外表鐵板燃燒室處,經WREA-890M表面溫度計實測,溫度僅50~80℃,可使燃料消耗減少10~15%。而采用了輕質泡沫隔熱磚和硅酸鋁耐火纖維氈砌筑的梭式窯爐,雖然說一次性的工程費用較多,但由于顯著的節能效果,在投產之后幾個月內,即可收回建造時的成本費用。
    陶瓷梭式窯的窯車與窯體密封為曲折封閉和砂封結構,窯車的接頭、周邊、窯內的周邊與窯體接觸處,用30mm厚硅酸鋁耐火纖維氈粘貼,有效阻止了窯內煙氣升溫與冷空氣滲入,增加窯的密封性能,縮小窯爐的上下溫差,減少熱損失,縮短高火保溫時間,促進燃料消耗的減低力度。
    三、添加換熱器加強余熱回收利用
    梭式窯煙道內高達1200度的廢氣是很值得利用的。然而傳統的金屬換熱器由于其本身材質的限制,使得無法在溫度如此高的煙道內長時間地正常運行;此外,廢氣中大量的酸性物質也在不時的侵蝕著換熱器。這樣,就讓金屬換熱器在使用一次后就報廢掉了,而企業則也白白地浪費掉了一部分開支。
    那么,這樣是不是就意味著換熱器在梭式窯就無用武之地了呢?難道就眼睜睜地著著大量的可以利用的能源白白流失掉嗎?答案是否定的。
    陶瓷換熱器就可以解決這些問題,使余熱得到合理的利用。陶瓷換熱器的使用方法直接、簡單、快捷、高效、環保、節能。把陶瓷換熱器放在距離煙道出口較近、溫度較高的地方,不需要摻冷風與高溫保護,當窯爐溫度是1250℃-1650℃時,煙道出口溫度約1000℃-1350℃左右,可把空氣預熱到300℃-750℃,或更高的溫度,使用300℃-750℃的熱空氣與燃氣形成混合氣進行燃燒,可節能25%-45%,甚至更多的能源。它不但為企業提高了工作效率,也降低了生產成本。
    四、制定合理的操作方案
    以建筑衛生陶瓷為例:
    建筑衛生陶瓷產品的燒成,應該根據坯、釉的特性、窯爐結構、燃料種類等制定合理的燒成制度與操作方案。在燒成時,應注意掌握好氧化焰、還原焰、中性焰三個燒成階段。因各種不同火焰要求,溫度氣氛不一,燃料用量不同。若過早燒還原焰或燃料用量過大,不單會造成產品煙薰等缺陷,而且造成不必要的燃料浪費。因此,在實施產品燒成的操作方面,應根據窯爐結構、窯內溫差情況以及制品的大小、厚薄、干濕、燒結溫度范圍的要求、高火保溫時間等因素,決定各階段的燃料用量,具體操作應注意以下幾點。
    (1)在點火―1050℃的階段,應為氧化階段,升溫速度應該以210℃/小時為宜。在此階段的燃料用量由小到大,控制全氧化燒成,從觀火孔觀察不應有一氧化碳,窯內火焰應該呈現完全清亮狀態,升溫時間4.5-5小時。
    (2)在1050℃―1360℃階段,應為還原焰階段。這時,燃料的用量控制在現火孔觀察有250―300mm長火焰(液化石油氣窯火焰稍短),說明窯內還原氣氛足夠。在窯頂溫度達到1250℃以上時,可轉為高火保溫。高火保溫時,采用較高溫度下(即燒結范圍上限)短時間燒成,可以節約燃料。一般還原時間2-2.5小時,高火保溫時間半小時,即可達到燒成產品的要求。
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