隧道窑节能应从这些方面入手

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隧道窑节能应从这些方面入手




隧道窑是稳定传热的热工设备，而轮窑是不稳定传热的热工设备。按理讲，隧道窑比轮窑节省热能，但事实并非全如此，有些砖厂的隧道窑热耗高于轮窑，出现不正常现象。与发达国家隧道窑相比，我国隧道窑热耗明显偏高。1焙烧制度应和原料性能相匹配有的砖厂原料制备、成型、干燥等工序过分“简化”，将大量“不健康”、带有隐伤的坯体送入窑内，或窑的焙烧制度和原料性能不匹配，致使优质原料制出的是劣质产品，造成资源和能源的浪费，十分可惜。随着人们生活水平的不断提高，对墙体材料的综合性能要求也越来越高。但国家严禁用农田好土制砖。提倡用煤矸石、粉煤灰、炉渣、淤泥、页岩等原料制砖，煤矸石、粉煤灰、炉渣等做原料不但消化了废渣，而且还可利用它所含的发热量，是一举两得的好事。但是对制砖来讲，这些不少属于难对付的劣质原料。用劣质原料制出好的产品，就必须根据其理化性能“门当户对”地选择工艺流程和生产设备，设计好最关键、最核心的设备——隧道窑，并要制定与原料性能相匹配的焙烧制度，才能使“粗粮细作”，做出高品质、低能耗的产品来。2控制窑内合适的过剩空气系数我国绝大多数隧道窑采用固体煤作燃料（当然也有不少采用煤矸石等固体废渣作燃料的），只有极少数隧道窑的燃料采用天然气（发生炉煤气）或重油。为了使燃料趋于完全燃烧，实际上应供给比理论值较多的空气量。多出的那部分叫过剩空气。实际空气用量与理论空气用量之比值称为过剩空气系数（a）。气体燃料和空气非常容易混合，所以气体燃料燃烧时，a可以小一些；液体燃料燃烧时虽然要雾化成微小的颗粒，但比气体分子还是大得多，故其燃烧时的a值应比气体燃料的大；固体燃料和空气的接触更差，故它的a值最大，理想隧道窑a的取值大致是：气体燃料为1.05～l.10；液体燃料为l.l～1.2；固体燃料为l.2～1.5。但因漏气和还垛各部位阻力不一致，而使空气在窑道横断面不易分布均匀，故一般固体燃料经过烧成带的a值控制为2～3。如果a值太小，由于窑道同一横断面各部位或多或少存在一定程度的“不均匀性”，致使有些部位燃料在窑内得不到足够的助燃空气而不能完全燃烧。所谓不完全燃烧是指：①炭末燃烧，未发出热量；②在缺氧情况下生成氧化碳（CO），未生成二氧化碳（CO2），只发出17％的热量，83％的热量未发生。不但浪费了燃料，而且牵制了窑温上升速度。例如：有的隧道窑的外投煤炉渣中还残存着2090kJ／kg－6270kJ／kg（500heal.／kg～1500kcal/kg）的发热量；有的隧道窑中制品内燃料未燃透，成品“黑心”、“压花”很重，往往每块普通实心砖中还残余627kJ（150kcal）或更高的发热量。均属此类情况。如果a值太大，多余的空气不但未起到助燃作用，而且“冷的进来、热的出去”，还带走不少热量。实践证明，在完全燃烧的情况下，经过烧成带的a值增加重，窑的热效率约下降6％。窑温同样上升缓慢。例如上海大中砖厂年产2000万块普通实心砖的隧道窑，原来经过烧成带的。值为3.5，后来将其降为2.5，每年节省标煤约60t。必须着重指出，有些砖厂隧道窑a值已很大，但由于空气未能和燃料合理地接触，燃料仍不能完全燃烧。这样，就得承担两部分损失：其一是多余空气带走的热量；其二是燃料未能完全燃烧而损失的热量。因此，往往要消耗更多的燃料。正确的做法是：千方百计缩小窑道同一横断面各位匀”程度，在此基础上，选择恰当的a值是节省热能和确保成品有较高的产量、质量的重要途径之一。

3生产空心砖空心砖不但在使用过程中节省能耗，而且在焙烧过程中也降低能耗。随着其孔洞率的增加，燃料消耗也有所减少。原因是：①热能消耗量是与坯体质量成正比的；②空心坯体由于孔洞的存在，壁、肋薄，热气体与其接触面积大，传热、烧透快，有利于快速烧成和内燃的完全燃烧。例如：上海振苏砖厂从生产实心砖改为生产孔洞率为33％的空心砖后，产量增加了22％标块，热能消耗减少了20％。又例如：山东省邹平县红庙砖厂的一次码烧隧道窑，焙烧窑的规格为92.84m×2.5m×l.85m（从车面至窑内拱顶），干燥窑的长度为68m。生产普通实心砖时的产量：10.5万块／d，改产空心砖后每标块节省燃料为42％。

4选择合理的窑型、码窑形成和操作方式选择合理的窑的规格尺寸和结构形式，是窑内热能是否可以合理利用的重要方面。窑的规格尺寸和结构形式应根据焙烧温度曲线和压力曲线确定。要因地制宜、因原料制宜、因具体情况制宜，切忌生搬硬套。一般隧道窑出窑砖的温度不应高于60℃。某砖厂由于隧道窑偏短，出窑砖温度达300℃左右，致使制品和窑车带出大量热量。还有一个砖厂，虽然隧道窑的长度较为合适，但是为了追求高产量，不切实际地缩短进车时间，迫使烧成带向冷却带偏移了24m，出窑砖能看熊熊火焰，高达500℃以上，热砖遇到外界大气急冷，哑音、裂纹占50％以上，造成资源和能源很大浪费。这些作法应予纠正。坯垛中的横坯或连续横坯形成的横带，对气体流动阻力大，应尽量少用横坯或横带，横坯可以密码。这是因为气流“喜欢”沿着顺坯之间的空隙前进，横坯密码和稀码所产生的阻力相差不大，其密码能较充分地利用窑道空间，既能增加产量，又能节省燃料。“三分烧窑、七分码窑”说明了码窑的重要性，码窑形式决定着窑内气体运动的好坏。在通风能力不变的情况下，它可决定：①能否由冷却带输送恰如其分的空气量（包括允许范围内的过剩空气量）到焙烧带；②能否使焙烧带各横断面的温度上下左右均匀一致（当然冷却带和预热带各横断面的温度上下左右均匀也很重要）。因此，在确定码窑形式时应考虑做到：在坯垛稳定的前提下减少阻力、火路畅通，确保火行速度既快又稳、窑内同一横断面温差小，外燃煤由火眼投下能均匀四散。凡需外投煤的，应做到勤投少量，看火投煤，以求的完全燃烧。如一次投煤量过大，投煤间隔时间很长，势必造成初加煤时氧气不足，燃烧不畅，而在长期间隔中又不能保持火度平稳上升。投入窑内的煤不应全部落在窑底，也不应落得太少，落到窑底的煤最适宜量为10％～15％。最好采用加煤器取代人工投煤，由于加煤器加煤很均匀，更避免频繁开启火眼盖而造成漏气，导致热量损失和牵制焙烧速度。和人工投煤相比，加煤器加煤可节省燃料20％左右。此外，对隧道窑维护不佳、漏气严重、隧道窑有地下水渗入风道、烟道，也是当前有些些砖厂额外消耗能量的原因，应设法避免。5充分发挥隧道窑的生产能力实践证明，只有充分发挥隧道窑的最大生产能力（但不是不切实际地提高产量），才能既产量高，又热能消耗低。例如：重庆市秦江县的甲砖厂和乙砖厂用同一座山的页岩做原料，采用相同的工艺流程和设备选型，焙烧用的隧道窑规格型号也相同：85.34m×2.5m×1.97m（从车面至窑内拱顶）生产相同规格的空心砖。甲砖厂产量：8.5万标块/天、条，热耗量为3469.4kJ／标块：乙砖厂产量：11.5万标块／天.条，热耗量为2633.4kJ／标块。乙砖厂隧道窑比甲砖厂隧道窑平均每标块砖热量消耗少836kJ。有些砖厂由于生产不平衡，原料制备、成型、干燥工序生产能力偏低，砖坯供不应求，隧道窑不能充分发挥其生产能力，长期蹲火烧，或烧火一个时期，停火一个时期，产量不高，热能消耗必然大。须知，隧道赛是砖厂的重要热工设备，只能坯等窑，绝不允许窑等坯，定时进车是稳定传热、贯彻既定温度曲线和压力曲线的起码要求，如果这一点做不到，该厂不可能有理想的效果。6用好余热抽取隧道窑冷却带余热、窑皮换热和高温烟热送往干燥室作为砖坯干燥介质，是当前大多数砖厂采取的一项节能措施。砖瓦行业把这一做法称之为“余热干燥”。实际上要使干燥和焙烧一直平衡作业，余热只能满足干燥所需热能的30％左右，不足部分一般以窑内增加燃料消耗的办法进行补充。故抽余热的窑比不抽余热的窑热能消耗约多292.6kJ／kg。隧道窑顶上能否设置锅炉或水箱，要看制品能否在该区段经得起急冷考验而定。锅炉或水箱一般放在冷却带，如放在预热带会较显著地多耗燃料。超内燃的煤矸石砖，且原料含硫量不大于l％（含流量高，对锅炉或水箱钢材腐蚀快），锅炉或水箱可放在预热带。温度区域要求：锅炉或水箱宜放在700℃左右部位。因石英在573℃由于晶型转化而伴随着较大的体积变化，如在这一区域放置锅炉或水箱，吸热急冷，极易影响砖的质量。锅炉或水箱长度不宜超过6m，以免由于温降过大而给砖的质量带来不利。由于吸热，一台5m长的锅炉或水箱两端温差约100℃。有的厂利用余热烧出的蒸汽或水未能合理使用，白白排放至外界。十分可惜，但有的厂却使用得较好，如某厂将热水（如是蒸汽亦可）用作混料搅拌水，泥料经热处理后，不但降低了成型水分，而且提高了坯体强度。7把好窑车质量关窑车在隧道窑焙烧过程中扮演着重要角色，搞得不好它会造成大量热能浪费，甚至导致隧道窑无法正常生产。要求窑车在结构合理的前提下，外形规整、轻便、牢固；窑车与窑车接缝处及窑车与砂封槽接缝处密封性能好。有的砖厂贪图便宜，购置的窑车材质差、精度差，在窑内周转几次就明显变形。漏气、擦墙、卡砂封槽、脱轨......随着时间的推移不断变本加厉，弄得砖厂焦头烂额，不可收拾。这种现象绝不是个别，应引以为戒。车面要采用隔热保温性能良好的砌筑材料。某厂92.84m×2.5m的隧道窑年产4000万标块空心砖，原采用隔热保温性能不太好的普通实心砖铺设窑车的车面，经测定，窑车带走热量占总热耗的13.65％，且车下检查坑道很热；为了降低热耗，该厂对窑车进行了改造：将车面改用空心砖，空心砖下方为20mm厚的硅酸铝纤维毡，硅酸铝纤维毡下面以水泥膨胀珍珠岩铺平。经改造后的窑车质量从原来的2430kg／辆减少至1890kg／辆，降低了22％。结果是：车下检查坑道温度约降低20％，起散热损失也随之大幅度降低；窑车蓄热损失约减少了50%，年节省标煤约83t。鉴于硅酸铝纤维毡价值昂贵，可用价格低廉的矿棉、岩棉等半硬制品取代之，也能取得相近的效果。内容来源于百度