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          1. 工業(yè)爐節能的影響因素

            工業(yè)爐節能的影響因素


            網(wǎng)站編輯:admin │ 發(fā)表時(shí)間:2014-12-03 │

            工業(yè)窯爐是集發(fā)熱、傳熱,反應的功能于一身,有的還兼有輸送物料的功能。從滿(mǎn)足煅燒制品要求考慮選擇窯爐類(lèi)型時(shí),需要分析的因素有:燃氣燒嘴類(lèi)型、供熱方法、傳熱方式,余熱利用,爐內氣氛性質(zhì)及運料方法等。

            (1)熱能來(lái)源

            硅酸鹽工業(yè)中,燃料費用在生產(chǎn)總成本中所占比例較大,例如生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥時(shí),以煤粉作為燃料,其燃料費用約占成本的13%~14%。如果以油作燃料,則燃料費用在成本中的比例還要高。

            使用何種燃料需要進(jìn)行比較,選用燃料首先要根據國家的燃料政策,其次所選用的燃料不僅要能滿(mǎn)足生產(chǎn)制品的工藝要求,而且要求在總成本中所占比例盡可能低,近幾年環(huán)保政策的倡導使用天然氣做燃料的比較普遍。

            (2)供熱方法

            工業(yè)窯爐內產(chǎn)品在燒成時(shí),均希望獲得盡可能均勻的加熱。為此,人們曾設想過(guò)多種均勻供熱的方法。常用的有四種:

            ① 內部供熱:

            根據燒成制品性質(zhì)和窯爐結構的許可,將燃料混入物料中進(jìn)行燃燒供熱。例如燒制輕質(zhì)耐火材料時(shí),在泥料中加入鋸末、焦炭粉、無(wú)煙煤粉等,此時(shí),不僅供熱均勻,還由于可燃物的燃盡,使制品具有一定的氣孔率。例如用立窯煅燒水泥熟料時(shí)采用黑生料球法,燃料(無(wú)煙煤粉)與生料粉緊密接觸,不僅傳熱速度高,熱利用也好,其熱有效利用率可達50%。但是由于燃料混入物料內部,燃料與空氣接觸不良,燃燒不集中,溫度不高,容易出現燃料未盡、熟料欠燒。特別是當料球大小過(guò)分不均勻時(shí),更加嚴重。

            ② 底部供熱:

            由于熱氣流有向上浮升的趨勢,因而易造成加熱室內溫度分布不均勻。并且由于底部燃燒燒嘴維修困難,燒嘴覆蓋面不大,所以底部燃燒應用并不多。

            ③ 側面供熱:

            是硅酸鹽工業(yè)使用最為廣泛的供熱方法,如倒焰窯、梭式窯、隧道窯、池窯等。由于側面燃燒的橫焰覆蓋面大,能夠在較大面積的窯爐底部上獲得較均勻的溫度分布。為了避免火焰直接沖刷在物料上引起在物料上結焦或過(guò)燒變形,可采用火焰對準燃燒通道或采用擋火墻的辦法。在側面燃燒中,如在一般隧道窯中那樣,由于受到燒嘴噴射力的限制,窯不宜太寬。

            ④ 頂部供熱:

            窯的寬度可不受限制。燒嘴設在頂部,數目可不受限制,從而可以采用小流量、多點(diǎn)分散的配置方式,進(jìn)一步改善窯內溫度分布的均勻性和火焰氣體對制品的傳熱條件。

            (3)傳熱方式

            明焰傳熱:火焰直接進(jìn)入窯內進(jìn)行傳熱;

            半隔焰傳熱:部分火焰直接進(jìn)入窯內進(jìn)行傳熱;

            隔焰傳熱:火焰不進(jìn)入窯內進(jìn)行的傳熱。

            (4)余熱利用

            工業(yè)窯爐的余熱利用主要是指排出的燃燒產(chǎn)物的顯熱與加熱制品帶走的顯熱的利用。這些顯熱所帶走的熱量數量較大,如果能很好地加以利用,其經(jīng)濟效益、社會(huì )效益都是顯著(zhù)的。

            例如:硅酸鹽工業(yè)余熱回收主要用于:料粉或生坯的預熱;煤氣、燃油及助燃空氣的預熱;余熱發(fā)電及其他供熱。

            (5)回收余熱的方式

            ① 有的余熱是在窯爐內直接加以利用的,如回轉窯及隧道窯的預熱帶;

            ② 有的采用通用的換熱設備,如換熱器、蓄熱器、熱管等回收熱量;

            ③ 有的則采用專(zhuān)用的預熱器,冷卻機等設備加以回收。一些專(zhuān)用設備將結合具體窯爐加以敘述。

            (6)物料的輸送方式

            對于粉狀和塊狀物料已有多種加料和出料設備可供選用,如螺旋輸送機、皮帶輸送機,氣力提升泵等,就是對于單機日產(chǎn)幾千噸水泥熟料的回轉窯實(shí)現加料和出料的機械化和自動(dòng)化也已經(jīng)不成問(wèn)題。

            值得討論的是具有一定形狀的制品,如陶瓷制品、耐火材料制品的裝窯與出窯。在運送制品方面,減輕勞動(dòng)強度的裝置分為兩大類(lèi):一類(lèi)是用于間歇式窯的裝窯與出窯;一類(lèi)為連續式窯上的進(jìn)料和使制品穿過(guò)窯爐運行的裝置。

            間歇式窯是分批地裝料和出料的工業(yè)窯爐。目前國內主要還是靠人工進(jìn)行裝、出窯,及利用一些簡(jiǎn)單的器械減輕勞動(dòng)強度,如可放置托盤(pán)的小車(chē)、可升降的叉車(chē)等。對于大型制品,可用窯車(chē)送入間歇式窯,窯車(chē)即間歇式窯的窯底,制品燒成后,再將窯車(chē)拉出,從而大大簡(jiǎn)化裝、出窯的操作,梭式窯(或稱(chēng)抽屜窯)即為此類(lèi)間歇窯。

            窯車(chē)可以平穩而連續地向窯內運送成型制品,是很有效的一種運料方法,廣泛用于隧道窯。采用合適的推車(chē)機構,可滿(mǎn)足一定燒成制度的需要。

            輥道輸送裝置這種裝置由一系列平行排列的輥子構成輥道。每組輥子橫穿窯墻支承在窯外的兩側支座上。輥子的傳動(dòng)有四種形式:鏈條鏈輪式傳動(dòng)、斜齒輪傳動(dòng)、傘型齒輪傳動(dòng)以及渦輪傳動(dòng)等。


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