發(fā)布時(shí)間:2015-01-21 10:32:39
隨著國(guó)內(nèi)建設(shè)的發(fā)展，帶動(dòng)了陶粒生產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)步，大型化的陶粒生產(chǎn)線項(xiàng)目建成較多。但是由于國(guó)內(nèi)陶粒生產(chǎn)工藝技術(shù)水平不高，造成陶粒生產(chǎn)過(guò)程中能耗較高，增加了生產(chǎn)成本。為此，我們對(duì)陶粒生產(chǎn)過(guò)程中的熱耗進(jìn)行分析，找到降低能耗的有效措施。
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陶粒的生產(chǎn)能耗主要包括以下幾部分：成品陶粒帶走熱、化學(xué)不完全燃燒損失熱、窯體散熱損失、陶粒生成熱、廢氣帶走熱、飛灰熱損失、冷卻機(jī)熱損失、窯體不正常運(yùn)行熱損失、窯體結(jié)塊熱損失和其他的一些損失。而回轉(zhuǎn)窯是陶粒生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，熱耗較大。我國(guó)陶?；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)陶粒的單位熱耗多數(shù)為4600kJ/kg-5030kJ/kg，比發(fā)達(dá)國(guó)家高30%-40%。
1、蒸發(fā)水分耗熱
不同技術(shù)裝備在料球入窯含水率一定的情況下，蒸發(fā)水分時(shí)消耗的熱量是相同的。在保證足夠的塑性和成球質(zhì)量的前提下，含水率越低，蒸發(fā)水分所消耗的熱量也會(huì)隨之減少。
2、陶粒帶走熱
不同技術(shù)裝備的回轉(zhuǎn)窯，陶粒帶走熱差別很大。有冷卻裝置的陶粒生產(chǎn)線其陶粒帶走熱比未安裝冷卻裝置的少；安裝了豎式分層冷卻機(jī)其陶粒帶走熱比單筒冷卻機(jī)少。
3、化學(xué)不完全燃燒熱損失
化學(xué)不完全燃燒熱損失，除與煤質(zhì)及煤粉的細(xì)度、含水量等有關(guān)外，還與回轉(zhuǎn)窯的一次風(fēng)和二次風(fēng)溫度有關(guān)。風(fēng)溫越高，煤粉燃燒越完全，煤粉利用率得到提高，化學(xué)不完全燃燒熱損失越小。
4、窯體散熱損失
5、廢氣帶走熱
窯尾廢氣溫度越高，其熱損失越大，窯尾溫度高低與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱交換的程度直接相關(guān)。目前我國(guó)大部分回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度都偏高，究其原因是多方面的，主要的應(yīng)該是窯內(nèi)熱交換情況不好造成的。因此，凡是安裝有各種形式熱交換器的回轉(zhuǎn)窯，其窯尾溫度都較低。
6、冷卻機(jī)熱耗損失
使用不同結(jié)構(gòu)的冷卻機(jī)，回轉(zhuǎn)窯的熱損失是不同的。分層冷卻機(jī)的熱損失比單筒冷卻機(jī)的熱損失要低。
實(shí)測(cè)和計(jì)算表明，我國(guó)陶?；剞D(zhuǎn)窯實(shí)際生產(chǎn)中，真正用于陶粒焙燒的熱耗(生料球水分蒸發(fā)和預(yù)熱、陶粒生成熱)較低，僅占總熱耗的28％左右，而大量的熱能被窯體外表皮散熱(約20.2％)、窯尾煙氣余熱(約21.8％)、出窯陶粒余熱(約15.0％)等消耗，這是我國(guó)回轉(zhuǎn)窯陶粒生產(chǎn)線熱效率低的主要原因。
1、提高煤粉的燃燒率
為適應(yīng)陶粒煅燒特點(diǎn)的要求，提高煤粉的燃燒率，對(duì)燒成用煤的揮發(fā)分和粒度必須加以控制，應(yīng)采用揮發(fā)分≥22％，煤粉細(xì)度180目篩≤10％，含水率≤1.5％。
2、降低回轉(zhuǎn)窯體外表皮散熱
回轉(zhuǎn)窯外表面的散熱損失比較高，約占總熱耗的17％，整個(gè)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)窯體外表面平均溫度在250℃(溫度偏高)。若在干燥預(yù)熱帶胴體外表面涂抹一層輕質(zhì)耐高溫的保溫材料，和采用陶?；炷聊蜔嵋r砌，都可以降低回轉(zhuǎn)窯外表皮溫度，以達(dá)到節(jié)能的效果。
3、窯尾煙氣余熱充分利用
利用窯尾煙氣余熱，既有利于提高熱效率，又有利于煙氣排放，并降低引風(fēng)機(jī)電能消耗。利用陶?；剞D(zhuǎn)窯尾煙氣余熱的主要方法有：利用窯尾煙氣余熱烘干生產(chǎn)陶粒需要的原材料或燃料(煙煤 )；利用窯尾煙氣余熱產(chǎn)出蒸汽或熱水。既節(jié)約生產(chǎn)蒸汽或熱水的熱能消耗，又可降低煙氣溫度和引風(fēng)機(jī)電能消耗。目前我國(guó)已有十多家陶粒廠采用，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效果較好。
4、降低窯尾廢氣溫度
可以在窯尾端裝置了熱交換裝置以增加物料與熱氣體直接的接觸面積，吸收了窯尾余熱，降低了廢氣溫度。
5、出窯陶粒余熱綜合利用
目前，我國(guó)陶粒回轉(zhuǎn)窯頭部卸出的陶粒溫度一般為900℃-1000℃，約占陶粒總熱耗的15％。利用出窯陶粒熱能的主要方法是配置陶粒冷卻機(jī)，既有利于陶粒質(zhì)量和有效冷卻，又可將冷卻陶粒產(chǎn)生的熱風(fēng)導(dǎo)入窯內(nèi)作二次風(fēng)助燃，也可將熱風(fēng)引入烘干裝置用作烘干熱風(fēng)，保質(zhì)和節(jié)能效果顯著。
總之，采用以上措施可節(jié)能30％-40％，將陶粒生產(chǎn)單位熱耗降低到3300kJ/kg-3600kJ/kg。每年可為陶粒生產(chǎn)線節(jié)約生產(chǎn)用煙煤約1/3，每立方米陶粒的生產(chǎn)成本可降低10-15元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
隨著國(guó)內(nèi)建設(shè)的發(fā)展，帶動(dòng)了陶粒生產(chǎn)行業(yè)的進(jìn)步，大型化的陶粒生產(chǎn)線項(xiàng)目建成較多。但是由于國(guó)內(nèi)陶粒生產(chǎn)工藝技術(shù)水平不高，造成陶粒生產(chǎn)過(guò)程中能耗較高，增加了生產(chǎn)成本。為此，我們對(duì)陶粒生產(chǎn)過(guò)程中的熱耗進(jìn)行分析，找到降低能耗的有效措施。
陶粒的生產(chǎn)能耗主要包括以下幾部分：成品陶粒帶走熱、化學(xué)不完全燃燒損失熱、窯體散熱損失、陶粒生成熱、廢氣帶走熱、飛灰熱損失、冷卻機(jī)熱損失、窯體不正常運(yùn)行熱損失、窯體結(jié)塊熱損失和其他的一些損失。而回轉(zhuǎn)窯是陶粒生產(chǎn)線上的重要設(shè)備，熱耗較大。我國(guó)陶?；剞D(zhuǎn)窯生產(chǎn)陶粒的單位熱耗多數(shù)為4600kJ/kg-5030kJ/kg，比發(fā)達(dá)國(guó)家高30%-40%。
1、蒸發(fā)水分耗熱
不同技術(shù)裝備在料球入窯含水率一定的情況下，蒸發(fā)水分時(shí)消耗的熱量是相同的。在保證足夠的塑性和成球質(zhì)量的前提下，含水率越低，蒸發(fā)水分所消耗的熱量也會(huì)隨之減少。
2、陶粒帶走熱
不同技術(shù)裝備的回轉(zhuǎn)窯，陶粒帶走熱差別很大。有冷卻裝置的陶粒生產(chǎn)線其陶粒帶走熱比未安裝冷卻裝置的少；安裝了豎式分層冷卻機(jī)其陶粒帶走熱比單筒冷卻機(jī)少。
3、化學(xué)不完全燃燒熱損失
化學(xué)不完全燃燒熱損失，除與煤質(zhì)及煤粉的細(xì)度、含水量等有關(guān)外，還與回轉(zhuǎn)窯的一次風(fēng)和二次風(fēng)溫度有關(guān)。風(fēng)溫越高，煤粉燃燒越完全，煤粉利用率得到提高，化學(xué)不完全燃燒熱損失越小。
4、窯體散熱損失
5、廢氣帶走熱
窯尾廢氣溫度越高，其熱損失越大，窯尾溫度高低與回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱交換的程度直接相關(guān)。目前我國(guó)大部分回轉(zhuǎn)窯窯尾溫度都偏高，究其原因是多方面的，主要的應(yīng)該是窯內(nèi)熱交換情況不好造成的。因此，凡是安裝有各種形式熱交換器的回轉(zhuǎn)窯，其窯尾溫度都較低。
6、冷卻機(jī)熱耗損失
使用不同結(jié)構(gòu)的冷卻機(jī)，回轉(zhuǎn)窯的熱損失是不同的。分層冷卻機(jī)的熱損失比單筒冷卻機(jī)的熱損失要低。
實(shí)測(cè)和計(jì)算表明，我國(guó)陶粒回轉(zhuǎn)窯實(shí)際生產(chǎn)中，真正用于陶粒焙燒的熱耗(生料球水分蒸發(fā)和預(yù)熱、陶粒生成熱)較低，僅占總熱耗的28％左右，而大量的熱能被窯體外表皮散熱(約20.2％)、窯尾煙氣余熱(約21.8％)、出窯陶粒余熱(約15.0％)等消耗，這是我國(guó)回轉(zhuǎn)窯陶粒生產(chǎn)線熱效率低的主要原因。
1、提高煤粉的燃燒率
為適應(yīng)陶粒煅燒特點(diǎn)的要求，提高煤粉的燃燒率，對(duì)燒成用煤的揮發(fā)分和粒度必須加以控制，應(yīng)采用揮發(fā)分≥22％，煤粉細(xì)度180目篩≤10％，含水率≤1.5％。
2、降低回轉(zhuǎn)窯體外表皮散熱
回轉(zhuǎn)窯外表面的散熱損失比較高，約占總熱耗的17％，整個(gè)回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)窯體外表面平均溫度在250℃(溫度偏高)。若在干燥預(yù)熱帶胴體外表面涂抹一層輕質(zhì)耐高溫的保溫材料，和采用陶?；炷聊蜔嵋r砌，都可以降低回轉(zhuǎn)窯外表皮溫度，以達(dá)到節(jié)能的效果。
3、窯尾煙氣余熱充分利用
利用窯尾煙氣余熱，既有利于提高熱效率，又有利于煙氣排放，并降低引風(fēng)機(jī)電能消耗。利用陶?；剞D(zhuǎn)窯尾煙氣余熱的主要方法有：利用窯尾煙氣余熱烘干生產(chǎn)陶粒需要的原材料或燃料(煙煤 )；利用窯尾煙氣余熱產(chǎn)出蒸汽或熱水。既節(jié)約生產(chǎn)蒸汽或熱水的熱能消耗，又可降低煙氣溫度和引風(fēng)機(jī)電能消耗。目前我國(guó)已有十多家陶粒廠采用，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效果較好。
4、降低窯尾廢氣溫度
可以在窯尾端裝置了熱交換裝置以增加物料與熱氣體直接的接觸面積，吸收了窯尾余熱，降低了廢氣溫度。
5、出窯陶粒余熱綜合利用
目前，我國(guó)陶粒回轉(zhuǎn)窯頭部卸出的陶粒溫度一般為900℃-1000℃，約占陶粒總熱耗的15％。利用出窯陶粒熱能的主要方法是配置陶粒冷卻機(jī)，既有利于陶粒質(zhì)量和有效冷卻，又可將冷卻陶粒產(chǎn)生的熱風(fēng)導(dǎo)入窯內(nèi)作二次風(fēng)助燃，也可將熱風(fēng)引入烘干裝置用作烘干熱風(fēng)，保質(zhì)和節(jié)能效果顯著。
總之，采用以上措施可節(jié)能30％-40％，將陶粒生產(chǎn)單位熱耗降低到3300kJ/kg-3600kJ/kg。每年可為陶粒生產(chǎn)線節(jié)約生產(chǎn)用煙煤約1/3，每立方米陶粒的生產(chǎn)成本可降低10-15元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。