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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： 發布時間：18-03-30 09:27:55 瀏覽量：
對節能降耗的要求，也就促使我們不得不重視節約資源。
隨著環保政策的逐步落實,國內耐火材料行業原有燒煤窯爐即將結束它的歷史使命,取而代之的將是以潔凈的天然氣、液化氣、輕柴油、城市煤氣、發生爐煤氣等為主要能源的新型窯爐。然而,我國是產煤大國,耐火材料又是高耗能大戶,一些中低檔耐火材料的生產和產量較大的耐火材料企業還是以發生爐熱煤氣為燃料才能保證燃料的供應和生產成本的控制。由此,耐火材料行業又發展了熱煤氣隧道窯、熱煤氣間歇倒焰窯組、熱煤氣間歇梭式窯組等。
因窯體結構和熱工工藝各異,間歇窯比連續生產的隧道窯產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,據相關實驗資料表明: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
在煙道設置熱交換器,是余熱回收的重要手段。經過換熱而獲得的熱風可以直接送至燃燒器做助燃空氣,也可以將熱風經稀釋輸送到制品胚體干燥窯做干燥介質或者它用,使窯的熱效率達到30%或更高。
當燒成系統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,加速了窯內氣體循環,有助于窯內溫度均勻。有關資料表明: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,還為企業節能降耗起著重要作用。
在間歇窯生產中,由于燃料是隨加熱階段而改變的,燃料產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。由北京中倫基業科技發展有限公司開發設計的煙道臥式陶瓷換熱器,因是黏土質,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。因燃料是發生爐煤氣,煙道格子磚不會堵塞。使用壽命可在10年以上。設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,但現場條件允許,一次性投資省,煙道系統阻力一般在147～196Pa左右,可據此選擇煙囪的高度（一般在50m左右）。
新型的燃料，可以回收再次的發揮余熱，就是一種很好的資源節約。
隨著環保政策的逐步落實,國內耐火材料行業原有燒煤窯爐即將結束它的歷史使命,取而代之的將是以潔凈的天然氣、液化氣、輕柴油、城市煤氣、發生爐煤氣等為主要能源的新型窯爐。然而,我國是產煤大國,耐火材料又是高耗能大戶,一些中低檔耐火材料的生產和產量較大的耐火材料企業還是以發生爐熱煤氣為燃料才能保證燃料的供應和生產成本的控制。由此,耐火材料行業又發展了熱煤氣隧道窯、熱煤氣間歇倒焰窯組、熱煤氣間歇梭式窯組等。
因窯體結構和熱工工藝各異,間歇窯比連續生產的隧道窯產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,據相關實驗資料表明: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
在煙道設置熱交換器,是余熱回收的重要手段。經過換熱而獲得的熱風可以直接送至燃燒器做助燃空氣,也可以將熱風經稀釋輸送到制品胚體干燥窯做干燥介質或者它用,使窯的熱效率達到30%或更高。
當燒成系統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,加速了窯內氣體循環,有助于窯內溫度均勻。有關資料表明: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,還為企業節能降耗起著重要作用。
在間歇窯生產中,由于燃料是隨加熱階段而改變的,燃料產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。由北京中倫基業科技發展有限公司開發設計的煙道臥式陶瓷換熱器,因是黏土質,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。因燃料是發生爐煤氣,煙道格子磚不會堵塞。使用壽命可在10年以上。設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,但現場條件允許,一次性投資省,煙道系統阻力一般在147～196Pa左右,可據此選擇煙囪的高度（一般在50m左右）。
新型的燃料，可以回收再次的發揮余熱，就是一種很好的資源節約。
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