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建筑陶瓷辊道窑急冷带节能系统

来源:     作者:     时间 :2018-03-08 10:59:00

1、项目介绍

本项目的主要内容为:在辊道窑急冷带安装助燃风换热管余热回收系统,助燃风从风机出来后抽出一部分进入安装在急冷带的换热管,经急冷带高温余热换热后与原助燃风汇合后进入烧嘴燃烧,在助燃风入口管上安装执行器,通过执行器可控制进入换热管中助燃风的比例,而执行器通过进入烧嘴前的助燃风温度来控制,经过加热后的助燃风直接与燃料进行混合燃烧,从而提高燃烧效率,节约能源,降低烧成成本。

本技术可在原有的辊道窑上进行直接技术改造,技术改造是以辊道窑正常工作为前提的,为了保证辊道窑的稳定运行,必须保证窑炉温度和压力系统稳定。

    (1)设置窑炉温度检测系统,定期地采集急冷段温度信号。因为急冷段加入换热,会导致所需鼓入的风量下降,若还是保持以前的急冷风量,将会导致。风量过度,导致产品降温过快,由于石英的晶型转变,会导致产品开裂变变形。因此,当出现异常情况时,可以通过调节鼓入的急冷风量,以此消除温度下降过快的现象。只要保证急冷段的产品的进出温度与改造前一致,此系统将会稳定运行。

    (2)设置风量自动控制系统,与窑炉温度检测平衡系统组成联动系统,采集辊道窑各段的压力和温度信号。预热后的空气与未预热空气的混合,加入执行器,严格控制送入烧成带助燃空气的温度,以免温度过高损害运输管路。

    (3)设置窑炉密封系统。具体在急冷和烧成带之间设置挡板和挡墙,并在挡墙上涂一层高温耐火密封材料,防止因急冷段的风量减小造成压力减少导致烧成带内的烟气倒流。

(4)设置管路保温系统。预热后由于温度比较高,当抽至与未预热空气混合前,风管外面可以采用包裹多层低导热性能的带铝箔的硅酸铝纤维毯,降低热风输送过程中的热损失。

 

本技术以辊道窑为主要研究对象,通过在急冷带辊上和辊下各安装数根换热管,在换热管内通常温空气经换热管加热后使的换热管的空气出口温度达可达150度。然后将换热管的出口空气合并后通过风机送入烧成带做助燃风。这样做有以下科学性:

1)能使急冷带余热得到充分利用,最大限度地提高了余热的利用率。

2)与直接在急冷带取热相比,陶瓷制品不易因降温过快而导致开裂变形等缺陷。

3)采用这种装置加热后的助燃风温度和风量保持恒定从而使的窑压稳定。

4)常温空气可经高效率的热交换器,用洁净的热风供给烧成带做助燃空气,既能提高燃料的燃烧效率,又能降低极冷带烟气的出口温度,使得余热得到较好的利用。

5)有效地降低了风机的频率从而节省了电能且延长了风机的使用寿命。

2、项目实例

目前该技术已成功实施于佛山和景德镇几个建陶企业,并取得了良好的节能效果,下面以一条129米的外墙砖生产线为例进行技术说明。

   下表为该厂的窑炉相关参数,燃料为天然气,产品为尺寸为100*300mm

 

表一 窑炉运行有关参数

序号

参数

数值

1

窑炉长度 L

128m

2

未装换热管前的耗气量 B1

6200m3 /

3

进入换热管助燃风的温度t1

20℃

4

产量 M

1500m2/

5

助燃风量 V

6459Nm3/h

6

安装换热管后的耗气量 B2

5400m3/

7

出换热管助燃风的温度 t2

135℃

8

换热管管径D

89mm

9

数量N

20

10

换热管尺寸

227×60×13

 

3、经济效益分析

节能率:6200-5400/6200=12.9%

所用天然气按每立方米3.6元计算得:

每天节省燃料费:(6200-5400×3.6=2880

每年(算工作330)节约330×2880=95.04

一条窑技术改造投入成本约20万元,则3个月即可收回成本

 

4、项目前景

随着我国经济的发展,能源消耗越来越大,降低能源消耗和生产成本成为了目前陶瓷企业基本策略,也呼应了国家“十一五”节能的目标。通过对辊道窑急冷带的创新改造,充分利用了冷却带的余热,提高了烧成带的预热温度,从而提高了烧成温度,进而提高了燃烧效率,这不仅节约了能源,降低了能耗,减轻了污染,给企业带来了良好的经济效益。而改造的成本不高(20万),很多辊道窑企业都可以进行相应的改造,这必然可以大大提高企业的经济效益,也为辊道窑余热回收利用提供了新方向。再从提高陶瓷企业窑炉的热能利用效率和节约能源提高效益出发, 辊道窑热能合理利用方面必然会得到越来越多的改善。必然使企业在通过逐步应用后, 从中得到最佳的经济效益。

 

成果单位:景德镇陶瓷大学


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