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耐火材料回收后的余熱利用
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耐火材料回收后的余熱利用
來源： 發(fā)布時間：18-03-30 09:27:55 瀏覽量：
對節(jié)能降耗的要求，也就促使我們不得不重視節(jié)約資源。
隨著環(huán)保政策的逐步落實,國內(nèi)耐火材料行業(yè)原有燒煤窯爐即將結(jié)束它的歷史使命,取而代之的將是以潔凈的天然氣、液化氣、輕柴油、城市煤氣、發(fā)生爐煤氣等為主要能源的新型窯爐。然而,我國是產(chǎn)煤大國,耐火材料又是高耗能大戶,一些中低檔耐火材料的生產(chǎn)和產(chǎn)量較大的耐火材料企業(yè)還是以發(fā)生爐熱煤氣為燃料才能保證燃料的供應和生產(chǎn)成本的控制。由此,耐火材料行業(yè)又發(fā)展了熱煤氣隧道窯、熱煤氣間歇倒焰窯組、熱煤氣間歇梭式窯組等。
因窯體結(jié)構(gòu)和熱工工藝各異,間歇窯比連續(xù)生產(chǎn)的隧道窯產(chǎn)生的煙氣離窯溫度高出5倍之多。一般來說,燃氣溫度愈高,熱損失的比例越大。如燃氣溫度為1093℃時,熱損失達55%;當燃氣溫度為1427℃時,熱損失竟達70%。對于燒制耐火材料的熱煤氣間歇倒焰窯來說,據(jù)相關(guān)實驗資料表明:煙氣離窯所帶走的顯熱約占窯爐全部熱量支出的35%～40%,在沒有任何熱量回收措施的情況下,熱平衡計算結(jié)果,熱效率僅在10%～15%。這是一項很大的熱量損失。因此,煙氣熱量的利用是一項十分重要的能量回收工作。2工藝簡介
在煙道設(shè)置熱交換器,是余熱回收的重要手段。經(jīng)過換熱而獲得的熱風可以直接送至燃燒器做助燃空氣,也可以將熱風經(jīng)稀釋輸送到制品胚體干燥窯做干燥介質(zhì)或者它用,使窯的熱效率達到30%或更高。
當燒成系統(tǒng)采用換熱器預熱空氣,并用此熱空氣做燃燒的助燃風不僅可以提高窯的熱效率、降低燃料消耗,達到節(jié)能效果。而且在組織高溫燃燒時可提高火焰的溫度,增加供熱效率,縮短加熱時間（燒成周期）。而且因熱風體積膨脹,致使燃燒器噴出口流速增大,加速了窯內(nèi)氣體循環(huán),有助于窯內(nèi)溫度均勻。有關(guān)資料表明:當預熱空氣溫度達到220～250℃時,可降低燃料消耗6%～8%。同時不同的助燃風溫度,對火焰溫度的影響非常大。即使在煤氣不預熱的情況下,煤氣的燃燒溫度隨著助燃空氣的預熱溫度升高而顯著提高。這不僅可以解決燒成溫度偏低的問題,還為企業(yè)節(jié)能降耗起著重要作用。
在間歇窯生產(chǎn)中,由于燃料是隨加熱階段而改變的,燃料產(chǎn)生的煙氣量也是變化的,在需要大火階段,由于單位時間燃料量的增加,產(chǎn)生的煙氣和溫度也必然增加,采用預熱空氣助燃正好適應燃燒的要求。在生產(chǎn)中較為普遍采用的是金屬管狀換熱器,由于高溫氧化和機械性能的限制,高使用溫度一般限制在500℃以下,因其壽命低（0.5年左右）。將金屬管進行滲鋁處理,其使用壽命也僅是一年左右。而用不銹耐熱鋼或者耐熱鑄鐵,高使用溫度一般也限制在900℃以下。但因其價格昂貴,使用單位難以承受。由北京中倫基業(yè)科技發(fā)展有限公司開發(fā)設(shè)計的煙道臥式陶瓷換熱器,因是黏土質(zhì),耐腐蝕性好,即使煙氣溫度高達1300℃也能安全可靠地工作,見圖1。因燃料是發(fā)生爐煤氣,煙道格子磚不會堵塞。使用壽命可在10年以上。設(shè)計上為確保換熱效率,傳熱面積盡可能大一點（如一組4×200m3的方型倒焰窯換熱面積230m2左右）,體積雖然龐大,但現(xiàn)場條件允許,一次性投資省,煙道系統(tǒng)阻力一般在147～196Pa左右,可據(jù)此選擇煙囪的高度（一般在50m左右）。
新型的燃料，可以回收再次的發(fā)揮余熱，就是一種很好的資源節(jié)約。
隨著環(huán)保政策的逐步落實,國內(nèi)耐火材料行業(yè)原有燒煤窯爐即將結(jié)束它的歷史使命,取而代之的將是以潔凈的天然氣、液化氣、輕柴油、城市煤氣、發(fā)生爐煤氣等為主要能源的新型窯爐。然而,我國是產(chǎn)煤大國,耐火材料又是高耗能大戶,一些中低檔耐火材料的生產(chǎn)和產(chǎn)量較大的耐火材料企業(yè)還是以發(fā)生爐熱煤氣為燃料才能保證燃料的供應和生產(chǎn)成本的控制。由此,耐火材料行業(yè)又發(fā)展了熱煤氣隧道窯、熱煤氣間歇倒焰窯組、熱煤氣間歇梭式窯組等。
因窯體結(jié)構(gòu)和熱工工藝各異,間歇窯比連續(xù)生產(chǎn)的隧道窯產(chǎn)生的煙氣離窯溫度高出5倍之多。一般來說,燃氣溫度愈高,熱損失的比例越大。如燃氣溫度為1093℃時,熱損失達55%;當燃氣溫度為1427℃時,熱損失竟達70%。對于燒制耐火材料的熱煤氣間歇倒焰窯來說,據(jù)相關(guān)實驗資料表明:煙氣離窯所帶走的顯熱約占窯爐全部熱量支出的35%～40%,在沒有任何熱量回收措施的情況下,熱平衡計算結(jié)果,熱效率僅在10%～15%。這是一項很大的熱量損失。因此,煙氣熱量的利用是一項十分重要的能量回收工作。2工藝簡介
在煙道設(shè)置熱交換器,是余熱回收的重要手段。經(jīng)過換熱而獲得的熱風可以直接送至燃燒器做助燃空氣,也可以將熱風經(jīng)稀釋輸送到制品胚體干燥窯做干燥介質(zhì)或者它用,使窯的熱效率達到30%或更高。
當燒成系統(tǒng)采用換熱器預熱空氣,并用此熱空氣做燃燒的助燃風不僅可以提高窯的熱效率、降低燃料消耗,達到節(jié)能效果。而且在組織高溫燃燒時可提高火焰的溫度,增加供熱效率,縮短加熱時間（燒成周期）。而且因熱風體積膨脹,致使燃燒器噴出口流速增大,加速了窯內(nèi)氣體循環(huán),有助于窯內(nèi)溫度均勻。有關(guān)資料表明:當預熱空氣溫度達到220～250℃時,可降低燃料消耗6%～8%。同時不同的助燃風溫度,對火焰溫度的影響非常大。即使在煤氣不預熱的情況下,煤氣的燃燒溫度隨著助燃空氣的預熱溫度升高而顯著提高。這不僅可以解決燒成溫度偏低的問題,還為企業(yè)節(jié)能降耗起著重要作用。
在間歇窯生產(chǎn)中,由于燃料是隨加熱階段而改變的,燃料產(chǎn)生的煙氣量也是變化的,在需要大火階段,由于單位時間燃料量的增加,產(chǎn)生的煙氣和溫度也必然增加,采用預熱空氣助燃正好適應燃燒的要求。在生產(chǎn)中較為普遍采用的是金屬管狀換熱器,由于高溫氧化和機械性能的限制,高使用溫度一般限制在500℃以下,因其壽命低（0.5年左右）。將金屬管進行滲鋁處理,其使用壽命也僅是一年左右。而用不銹耐熱鋼或者耐熱鑄鐵,高使用溫度一般也限制在900℃以下。但因其價格昂貴,使用單位難以承受。由北京中倫基業(yè)科技發(fā)展有限公司開發(fā)設(shè)計的煙道臥式陶瓷換熱器,因是黏土質(zhì),耐腐蝕性好,即使煙氣溫度高達1300℃也能安全可靠地工作,見圖1。因燃料是發(fā)生爐煤氣,煙道格子磚不會堵塞。使用壽命可在10年以上。設(shè)計上為確保換熱效率,傳熱面積盡可能大一點（如一組4×200m3的方型倒焰窯換熱面積230m2左右）,體積雖然龐大,但現(xiàn)場條件允許,一次性投資省,煙道系統(tǒng)阻力一般在147～196Pa左右,可據(jù)此選擇煙囪的高度（一般在50m左右）。
新型的燃料，可以回收再次的發(fā)揮余熱，就是一種很好的資源節(jié)約。
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