陶瓷窯爐的發(fā)展趨勢
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信息摘要:
當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展趨勢是由我們過去說的輥道化、煤氣化、輕型化、自動化、型化向綠色環(huán)保節(jié)能型)窯爐方向發(fā)展。所謂綠色窯爐,即環(huán)保節(jié)能型窯爐的標(biāo)準(zhǔn)主要包括:)低消耗節(jié)能型)。包括低燃料消耗、低電能消耗、低

當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展趨勢是由我們過去說的輥道化、煤氣化、窯爐輕型化、陶瓷自動化、窯爐型化向綠色(環(huán)保節(jié)能型)窯爐方向發(fā)展。陶瓷所謂綠色窯爐,窯爐即環(huán)保節(jié)能型窯爐的陶瓷標(biāo)準(zhǔn)主要包括:)低消耗(節(jié)能型)。包括低燃料消耗、窯爐低電能消耗、陶瓷低水消耗、窯爐低耐火材料及其他資源消耗。陶瓷)低污染(環(huán)保型)。窯爐其中包括低廢氣()排放,陶瓷低及氣體排放,窯爐低煙塵排放,陶瓷無黑煙,低污水排放,燃料完全燃燒,低噪音及振動,工作環(huán)境舒適。)低成本。包括初投資成本低,投資回收期短,運行費用低,勞動成本低。)高效率。窯爐內(nèi)溫度分布均勻,優(yōu)等品率高,熱效率高,操作控制靈活方便,自動化水平高,生產(chǎn)過程適應(yīng)性強,勞動生產(chǎn)率高,競爭性強,經(jīng)濟效益高。實現(xiàn)綠色窯爐需要從以下幾個方面努力:)窯爐風(fēng)機降低電耗和噪音的研究目前國外先進風(fēng)機噪音在~分貝,國產(chǎn)風(fēng)機噪音在~分貝,有的甚至超過分貝,國外一條窯爐風(fēng)機使用功率為~,而國產(chǎn)窯爐為~(以產(chǎn)量相同的建筑衛(wèi)生陶瓷窯爐計算)。如每條窯爐節(jié)電,年節(jié)電萬.,以全國陶瓷行業(yè)萬條窯爐計算,每年可節(jié)電億·左右。并改善窯爐燒成車間的工作環(huán)境,顯著減少風(fēng)機材料消耗和運輸費用。)研究先進的窯爐燃燒器我國是世界上排放量較多的,陶瓷行業(yè)又是耗能戶。燃燒釋放出的跟水形成亞硫酸,形成酸雨和光霧,對人畜、植物、建筑物都有較危害。要以輥道窯為對象研究適用于窯爐使用的低燃燒器(如脈沖式燃燒器等),既要保證窯內(nèi)溫度均勻,斷面溫差小,又要使燃料完全燃燒,避免局部高溫以減少的生成。)使用新型的耐火材料和涂料對于陶瓷窯爐,采用耐高溫的陶瓷纖維作內(nèi)襯,可以有效提高陶瓷窯爐的熱效率。為減少陶瓷纖維粉化脫落,利用多功能涂層材料(如遠紅外線涂料)來保護陶瓷纖維,達到既提高纖維抗粉化能力,又可增加窯爐內(nèi)傳熱效率,節(jié)能降耗。由于陶瓷纖維導(dǎo)熱系數(shù)比較小,增強了窯爐的保溫,減少了熱散失,改善了燒成環(huán)境。)研究新的窯爐自動控制方式和方法利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行模擬,以新的控制方式和方法來控制窯爐同一斷面,同一水平面上的溫差以及突破還原氣氛控制的難點,并設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)和控制軟件。使溫度、氣氛控制更和穩(wěn)定,窯爐自動控制程度更高。)建立陶瓷窯爐廢氣凈化研究檢測中心。逐步建立陶瓷窯爐廢氣排放數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),以指導(dǎo)或提供陶瓷窯爐廢氣凈化的研究及改進,弄清等有害氣體在陶瓷窯爐內(nèi)產(chǎn)生的機理及減少生成有害廢氣的辦法,可通過實驗窯模擬實驗解決。在煙囪加涂層材料以吸收燃燒廢氣中的有害成分,使含量低于。經(jīng)過努力,不久的將來可以全面實現(xiàn)綠色窯爐工程,使我國在現(xiàn)有先進的陶瓷窯爐的基礎(chǔ)上,燃料消耗下降~%,熱效率提高~%,電力消耗下降~%。噪音和煙塵有較程度的下降,并使我國陶瓷窯爐達到世界先進水平。由于環(huán)境保護的需要,現(xiàn)代陶瓷窯爐在選擇燃料方面應(yīng)著重考慮用清潔燃料。清潔燃料包括:柴油、煤油、天然氣、液化石油氣。焦?fàn)t煤氣、水煤氣及發(fā)生爐冷煤氣。柴油及煤油、柴油用作清潔燃料其優(yōu)點是:運輸及貯存比較簡便,設(shè)備投資少,熱值高而穩(wěn)定,粘度較小,較易霧化,發(fā)熱溫度高達~℃。缺點是:價格高,凝點較高的柴油在較冷的環(huán)境中使用時需要加熱。在選用柴油時應(yīng)注意其含硫量,如含硫量過高,將會影響陶瓷產(chǎn)品品質(zhì)并腐蝕設(shè)備及管道、污染環(huán)境。、煤油用作清潔燃料其優(yōu)點是:低位熱值比輕柴油稍高約清潔燃料中的上品,不凝固,粘度比輕柴油更小,更易霧化。.~./。它是缺點是:閃點不低于℃,否則使用不安全,另外價格太高。天然氣及液化石油氣、天然氣作為燃料其燃燒特性如下:()因其主要成分為甲烷,所以燃燒特性取決于甲烷。甲烷與空氣混合物的著火濃度范圍很窄,在%~%。因此,在燃燒過程中對缺氧很敏感,同時也減少了回火的性。()甲烷的火焰?zhèn)鞑ニ俣群苄 F涑?、常壓下可見火焰?zhèn)鞑ニ俣炔坏揭蚨紵^為緩慢。天燃氣屬于低火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊娜細狻1容^容易發(fā)生脫水。./。()天燃氣的發(fā)熱溫度約燒成溫度,即使用常溫空氣。~℃,對于各種陶瓷產(chǎn)品幾乎都可滿足要求的天燃氣與空氣混合良好時其火焰黑度很小,為液化石油氣的二分弱,比液體燃料的黑度更低得多。然而對于現(xiàn)代陶瓷窯爐來說,火焰輻射傳熱不占重要地位。一般都使用高速燒嘴,為無焰燃燒,幾乎沒有火焰。、液化石油氣作為燃料有如下幾個特點:()熱值很高,是氣體燃料中高的。()理論空氣量高達~/,因此,助燃空氣與之混合完全比天燃氣更為困難??梢杂每諝饣驘煔庀葲_稀液化石油氣,然后使用。但用空氣稀釋時,不得在著火濃度范圍內(nèi)以防。通常規(guī)定液化石油氣體積濃度必須高于著火濃度范圍上限的.倍。()密度較,約為同溫度及壓力下的空氣的氣混合達到著火濃度范圍內(nèi),遇火發(fā)生。.~.倍,泄漏時往下沉,易與空發(fā)生。()一般液化石油氣蒸氣壓較高。在.℃時約為.~.。這作為氣體燃料是有利的。但在使用中必須要求氣化站減壓閥良好,以保證安全。焦?fàn)t煤氣、水煤氣及發(fā)生爐煤氣焦?fàn)t煤氣、水煤氣及發(fā)生爐煤氣這些人造氣體燃料是由煤炭氣化制成,制氣。、焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣的平均組成為:又統(tǒng)稱為煤%~%.%~.%%~%.%~.%.%~.%.%~%.%~.%干煤氣的低熱值為.~./,屬于中熱值燃氣,其發(fā)熱溫度高約為~℃。由于含氫高,故火焰?zhèn)鞑ニ俣缺忍烊粴夂鸵夯蜌?,其常溫、常壓下火焰?zhèn)鞑ニ俣燃s為./。焦?fàn)t煤氣的著火范圍也較,下限約為%,上限約為%。焦?fàn)t煤氣能夠滿足現(xiàn)代陶瓷窯爐各種燒成溫度的要求,而且燃燒快,不易脫水,但回火的較一些。、水煤氣水煤氣是將水蒸氣與赤熱焦炭中的碳產(chǎn)生下列反應(yīng)而生成的燃氣+=++=+生成的、又產(chǎn)生下列反應(yīng)+=++=由反應(yīng)式可以看出,水蒸氣被碳還原后生成的和的分子數(shù)是相等的,因此,水煤氣的理論組成是:%,%,理論低熱值是./,水煤氣也屬中熱值燃氣,其發(fā)熱溫度高達℃左右。、發(fā)生爐煤氣我國在現(xiàn)階段,常壓固定床發(fā)生爐冷煤氣很適合陶瓷窯爐使用,因為這種煤制氣雖然屬于低熱值燃氣,但對于一般燒成溫度不太高的陶瓷產(chǎn)品燒成,還是完全能夠滿足的。常壓固定床發(fā)生爐煤氣屬于低熱值燃氣,冷煤氣熱值一般在.~./范圍內(nèi),其發(fā)熱溫度為℃~℃,如果取空氣系數(shù)為.高溫系數(shù)取.則可得到助燃空氣溫度與實際燃燒溫度之間的關(guān)系,對燒成溫度為℃的陶瓷產(chǎn)品來說,實際燃燒溫度約高于燒成溫度冷煤氣,助燃空氣只~℃,約為℃,當(dāng)使用熱值為./的需要常溫即可。如燒成溫度~℃,實際燃燒溫度需要達到約℃,則助燃空氣溫度需要℃左右,這對于一般窯,輥道窯及帶有換熱器的間歇窯爐是不難做到的。對于燒成溫度較低的~℃陶瓷產(chǎn)品,更可以使用發(fā)生爐煤氣。