【正文】 輥道陶瓷窯節(jié)能改造方案目錄1 陶瓷行業(yè)能耗現(xiàn)狀簡介 1 1 建筑陶瓷行業(yè)能耗狀況 2 XX建筑陶瓷行業(yè)能耗現(xiàn)狀 2 窯爐基本情況 2 32陶瓷工業(yè)的節(jié)能技術(shù) 4 4 4 4 5 5 大噸位壓磚機(jī) 6 6 6 7 7 8 8 8 9 9 10 窯爐結(jié)構(gòu) 10 輕質(zhì)保溫耐火材料及新型涂料 11 11 12 12 窯爐余熱的利用 13 加強(qiáng)窯體密封性和窯內(nèi)壓力制度 13 采用自控技術(shù) 14 其他節(jié)能技術(shù) 14 14 153 輥道陶瓷窯簡介 15 15 配風(fēng)控制狀況 16 16 輥道窯窯體主要結(jié)構(gòu) 16 排煙系統(tǒng)及預(yù)熱帶調(diào)節(jié) 18 多點(diǎn)供熱與燒嘴布置 19 冷卻系統(tǒng)與余熱利用 20 20 輥道窯三帶比例設(shè)置 21 管路系統(tǒng) 23 輥道窯溫度制度 25 輥道窯壓力制度 28 輥道窯氣氛制度 294 節(jié)能方案設(shè)計(jì) 30 采用DME作為燃料 30 二甲醚的性質(zhì) 31 二甲醚與液化石油氣的效益對比 33 33 改進(jìn)保溫措施，減少散熱損失 34 干燥系統(tǒng)的節(jié)能 34 噴霧干燥設(shè)備的節(jié)能措施 34 少空氣快速干燥器 37 陶瓷燒成節(jié)能技術(shù) 39 39 高速燃燒器技術(shù) 43 增加預(yù)混設(shè)施 46 采用兩級微機(jī)控制系統(tǒng) 50 熱風(fēng)助燃及富氧燃燒技術(shù) 61641 陶瓷行業(yè)能耗現(xiàn)狀簡介改革開放以來，我國建筑陶瓷產(chǎn)量一直高居世界首位，％，%。2004年我國日用瓷、建筑瓷和衛(wèi)生瓷產(chǎn)量均位居世界第一，其中日用瓷產(chǎn)量高達(dá)130億件，約占世界總產(chǎn)量的60％；建筑瓷磚年產(chǎn)量約為30億m2，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的50％，按20～24kg/ m2計(jì)算，則每年消耗泥料和石料6000～7000萬噸；～，～。最近幾年面對能源價(jià)格居高不下，就陶瓷生產(chǎn)而言，節(jié)能降耗將是陶瓷生產(chǎn)的大勢所趨，也是陶瓷工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。目前，我國陶瓷工業(yè)的能源利用率與國外相比，差距較大，發(fā)達(dá)國家的能源利用率一般高達(dá)50％以上，美國達(dá)57％，而我國僅達(dá)到28～30％。雖然我國陶瓷產(chǎn)量在世界上遙遙領(lǐng)先，但總體上存在產(chǎn)品檔次低、能耗高、資源消耗大、綜合利用率低、生產(chǎn)效率低等問題。在陶瓷工業(yè)的一般工藝流程中，能耗主要體現(xiàn)在原料的加工、成型、干燥與燒成這四部分。其中干燥和燒成工序，兩者的能耗約占80％。據(jù)有關(guān)報(bào)道，陶瓷工業(yè)能耗中約60％用于燒成工序，約20％用于干燥工序。在建筑衛(wèi)生陶瓷方面，國內(nèi)外能耗存在著一定的差距。日用陶瓷燒成能耗狀況：燃煤隧道窯為41816～54361KJ/Kg瓷；～；燃油隧道窯為33453～45998 KJ/Kg瓷；～；燃?xì)馑淼栏G為29271～39725 KJ/Kg瓷；～。而國外窯爐以氣體燃料為主，燒成能耗為12545～25090 KJ/Kg瓷，～；燒成能耗只有我國的一半左右。 建筑陶瓷行業(yè)能耗狀況 建筑陶瓷是一個(gè)能耗較大的工業(yè)行業(yè)。目前，全國有建筑陶瓷連續(xù)燒成窯爐3000余座，其中大中型窯有約1800～2300座，生產(chǎn)能力較小的窯800～1000座。與其配套的噴霧干燥塔略少于窯爐的數(shù)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑陶瓷廠噴霧干燥的能耗一般為窯爐能耗的1/2～2/3。建筑陶瓷行業(yè)消耗的熱能中，主要集中于干燥和燒成工序，它們的能耗占整個(gè)企業(yè)能耗的80%以上。據(jù)報(bào)道，英國陶瓷工業(yè)的能耗中，約有61%用于燒成工序，干燥工序能耗約20%。如何降低陶瓷工業(yè)的能耗，特別是熱工設(shè)備的能耗，提高能源利用率，是擺在建筑陶瓷行業(yè)面前的迫切任務(wù)。 XX建筑陶瓷行業(yè)能耗現(xiàn)狀 窯爐基本情況建筑陶瓷生產(chǎn)廠的典型數(shù)據(jù)：生產(chǎn)外墻磚企業(yè)的產(chǎn)品單位燒成熱耗在2200KJ/kg～6000KJ/kg；生產(chǎn)仿古磚企業(yè)的產(chǎn)品單位燒成熱耗在2000KJ/kg～3000KJ/kg；生產(chǎn)拋光磚的產(chǎn)品單位燒成熱耗在2200KJ/kg～3300KJ/kg。髙的單位燒成熱耗值主要是由以下原因造成的：（1）各個(gè)企業(yè)產(chǎn)品品種不同和對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不同，有的產(chǎn)品需要二次燒成。（2）窯爐結(jié)構(gòu)和工藝制度不合理。（3）燃燒器燃燒狀況差，化學(xué)不完全燃燒損失大。（4）窯爐排煙損失大。（5）產(chǎn)品出窯溫度和排煙溫度偏高。（6）窯體散熱損失較大。（7）部分窯爐使用墊板。噴霧干燥塔的產(chǎn)品干粉單位熱耗在2000KJ/kg～4000KJ/kg；髙的熱耗值主要是由以下原因造成的：（1）制漿工藝未嚴(yán)格控制，對外加劑的選擇和質(zhì)量控制不嚴(yán)格，造成進(jìn)入噴霧塔泥漿水分偏高。（2）噴霧塔結(jié)構(gòu)不合理，如塔身較短、內(nèi)徑較小、噴槍與塔體不匹配，造成大量物料互相粘連和粘壁。降低了塔的產(chǎn)量，增加了熱耗。（3）噴霧塔所使用的各種材料特別是保溫隔熱材料低劣，使用時(shí)間稍長，發(fā)生變形和收縮，造成塔體散熱損失比較大。（4）操作工藝不合理，對進(jìn)塔風(fēng)溫、排風(fēng)溫度、塔內(nèi)壓力、噴漿壓力和噴片孔大小之間的相互影響關(guān)系不了解，工藝參數(shù)選擇不夠優(yōu)化，造成干粉單位熱耗偏高。2陶瓷工業(yè)的節(jié)能技術(shù)原料加工部分的能耗在整個(gè)陶瓷生產(chǎn)過程中占很大的比例，原料加工電耗占49％，裝機(jī)容量占72％，因此節(jié)能潛力較大。原始陶瓷原料主要是由硬質(zhì)原料和軟質(zhì)原料組成。對陶瓷原料的粉碎加工主要體現(xiàn)在對于硬質(zhì)原料的加工。首先應(yīng)逐步減少噪音大、能耗高、難以除塵的粗、中料的粉碎加工，如：粗顎式破碎機(jī)、細(xì)顎式破碎機(jī)、旋磨機(jī)等，改用質(zhì)量穩(wěn)定且能夠及時(shí)供應(yīng)的原料粉料進(jìn)廠。其次，積極推進(jìn)陶瓷原料的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化和系列化生產(chǎn)，供給符合陶瓷工業(yè)需求的粉料；提高粉碎設(shè)備利用率，減少對原料車間的重復(fù)建設(shè)，有利于減少工廠原料的儲備，節(jié)約場地的投資和減少城市粉塵、噪音污染。工業(yè)上廣泛使用間歇式球磨機(jī)作為細(xì)磨設(shè)備，其內(nèi)襯如果采用橡膠襯，既可以減小球磨機(jī)的負(fù)荷，又增加了球磨機(jī)的有效容積，產(chǎn)量可以提高30～50％，單位產(chǎn)品電耗降低10～30％。如果采用氧化鋁襯則可提高球磨效率、縮短球磨周期。為了提高球磨機(jī)的效率，根據(jù)工藝配方不同向泥漿中加入高效減水劑、助磨劑并制定合理的料、球、水比例。在磨球的選擇上應(yīng)有合理的大、中、小級配成不同形狀的磨球級配。在球磨時(shí)，采用氧化鋁球，既可縮短球磨時(shí)間，又可節(jié)電35％左右。國外普遍采用連續(xù)式、大噸位球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨，產(chǎn)量可提高10倍以上，電耗可降低80％。由于可以連續(xù)生產(chǎn)，不需要停機(jī)，比間歇式球磨機(jī)節(jié)省能耗15～30％；并易制濃漿，使后面的噴霧干燥過程節(jié)約能量，節(jié)省能耗20～30％。與小噸位球磨機(jī)相比，大噸位球磨機(jī)可以節(jié)省能耗10～30％。另外，國內(nèi)外不少球磨機(jī)采用變頻器改變電流頻率來調(diào)速，有可能縮短球磨周期15～25％，從而減少電耗。噴霧干燥制粉時(shí)，降低泥漿的含水量，提高熱風(fēng)的溫度，加大進(jìn)塔泥漿量，降低廢氣溫度，產(chǎn)量可提高近1倍，能耗下降30％。另外，料漿池采用間歇式攪拌，一天可節(jié)電135kwh。陶瓷成型種類繁多，不同的陶瓷成型有不同的成型方法，和日用陶瓷節(jié)能方面做一簡要分析。 大噸位壓磚機(jī)對于建筑陶瓷，在選擇壓磚機(jī)上，應(yīng)選用大噸位、寬間距的壓機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)一窯，因?yàn)榇髧嵨粔捍u機(jī)壓力大，產(chǎn)量大，壓制的磚坯質(zhì)量好，合格率高。在同等條件下，電耗可減少30％以上。目前，國產(chǎn)液壓壓磚機(jī)的最大噸位已經(jīng)達(dá)到8000ｔ，各種噸位的大型壓機(jī)也已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)陶瓷企業(yè)，節(jié)能效果顯著。對于衛(wèi)生陶瓷可采用高中壓注漿成型技術(shù)，將傳統(tǒng)石膏模依靠毛細(xì)管濾吸水成型機(jī)理變?yōu)槎嗫姿芰夏簽V排水機(jī)理，使衛(wèi)生瓷成型次數(shù)由ｌ天/次提高到10～30min/次，模具壽命達(dá)2萬次以上，可節(jié)省模具干燥和加熱工作環(huán)境所需的熱能。當(dāng)前日用陶瓷成型工藝有滾壓成型、注漿成型、塑壓成型、等靜壓成型、高壓注漿、微波注漿成型和激光快速成型，其中后半部分具有較大的發(fā)展和應(yīng)用前景。從效率、節(jié)能和成熟程度來考慮，應(yīng)該采用等靜壓成型，其具有瓷質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻致密、質(zhì)量高、工序簡單、無雜質(zhì)、抗彎強(qiáng)度高、可成型復(fù)雜型、尺寸精確、生產(chǎn)周期短、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。等靜壓成型的最大特點(diǎn)是：產(chǎn)量大、質(zhì)量好、坯體規(guī)整度好、品質(zhì)規(guī)格一致、取消了石膏模和干燥工序、能適應(yīng)于多種產(chǎn)品的生產(chǎn)等。據(jù)報(bào)道，選用英國CDS公司推出的空氣快速干燥器，用于日用陶瓷，干燥周期可縮短46～83％，平均節(jié)能50％。至于臥式快速輥道干燥、超熱間斷熱空氣干燥、衛(wèi)生陶瓷干燥、高頻干燥、微波干燥、紅外線干燥和快速干燥等節(jié)能技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中干燥效果也較為顯著。其中微波干燥技術(shù)備受關(guān)注。微波干燥中微波可以穿透至物料內(nèi)部，使內(nèi)外同時(shí)受熱，蒸發(fā)時(shí)間比常規(guī)加熱大大縮短，可以最大限度的加快干燥速度，極大地提高生產(chǎn)效率。由此而節(jié)約了大量的能源消耗，且微波能源利用率高，對設(shè)備及環(huán)境不加熱，僅對物料本身加熱，運(yùn)行成本比傳統(tǒng)干燥低。通過傳統(tǒng)干燥與微波干燥在時(shí)間與能耗方面的對比，從中可以看出微波干燥的優(yōu)越性。在相同的功率下，傳統(tǒng)干燥時(shí)間是微波干燥的30～32倍，倍，而生產(chǎn)能力則約為一半。窯爐是陶瓷企業(yè)最關(guān)鍵的熱工設(shè)備，也是耗能最大的設(shè)備，占60％左右。但是窯爐設(shè)備能耗的水平，主要取決于窯爐的結(jié)構(gòu)與燒成技術(shù)，其中窯爐的結(jié)構(gòu)是根本，燒成技術(shù)是保證；兩者相互依存，缺一不可；只有使兩者合理的搭配才能既保證窯爐燒成質(zhì)量的提高，又減少能源消耗。在陶瓷生產(chǎn)中，燒成溫度越高，能耗就越高。據(jù)熱平衡計(jì)算，若燒成溫度降低100℃，則單位產(chǎn)品熱耗可降低10％以上，且燒成時(shí)間縮短10％，產(chǎn)量增加10％，熱耗降低4％。因此，在陶瓷行業(yè)中，應(yīng)用低溫快燒技術(shù)，不但可以增加產(chǎn)量，節(jié)約能耗，而且還可以降低成本。因而在我國正進(jìn)一步研究采用新原料，如珍珠巖、絹云母、石英片巖等配制燒結(jié)溫度低的坯料，?；瘻囟鹊偷挠粤?，改進(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝技術(shù)，建造新型窯爐，以實(shí)現(xiàn)低溫快燒技術(shù)，降低能耗。目前，我國陶瓷窯爐燒成方式主要有：缽裝明焰、裸裝隔焰和裸裝明焰。 采用潔凈的液體、氣體燃料，不僅是裸裝明焰快速燒成的保證，而且可以提高陶瓷的質(zhì)量，大大節(jié)約能源，更重要的是可以減少對環(huán)境的污染。采用潔凈氣體作為燃料，節(jié)能降耗明顯。究竟采用哪種氣體燃料使用最經(jīng)濟(jì)，更符合我國國情，其又最適用于裸裝明焰燒成方式。據(jù)報(bào)道，我國是世界上煤炭儲量非常豐富的國家，已探明的儲量預(yù)計(jì)可使用500年以上。在能源日益趨于緊張的今天，采用低價(jià)燃料顯得尤為重要。在單位產(chǎn)品燃料費(fèi)用中，：；。因此，應(yīng)大力發(fā)展發(fā)生爐冷煤氣。其不僅價(jià)格低廉，而且燃燒效率高，燃料消耗低。二甲醚DME是以煤為原料生產(chǎn)的一種新型潔凈能源，其特點(diǎn)主要體現(xiàn)在燃燒性能好，熱效率高，燃燒過程中無殘液，無黑煙，成本低，節(jié)能顯著等優(yōu)勢以及具備比液化石油氣LPG更多的優(yōu)點(diǎn)，取代液化石油氣作為民用及工業(yè)用燃料已成可能。在陶瓷行業(yè)使用DME替代LPG、天然氣、重油及半水煤氣作為燃料，最大的優(yōu)點(diǎn)是DME不含硫，燒成的陶瓷釉面光潔，質(zhì)量能上一個(gè)大臺階，再就是其價(jià)格低廉（詳見實(shí)施方案替代燃料篇）。 采用高速燒嘴提高氣體流速，是強(qiáng)化氣體與制品之間傳熱的有效措施，一般可比傳統(tǒng)燒嘴節(jié)約燃料25～30％。目前高速燒嘴朝著高效節(jié)能低污染發(fā)展，如高效節(jié)能環(huán)保型蓄熱式燒嘴，此燒嘴優(yōu)勢在于當(dāng)其中一個(gè)燒嘴工作時(shí)，另一個(gè)為排煙道，并蓄熱，以待其工作時(shí)，預(yù)熱空氣，其可以節(jié)約燃料20～40％，減少廢氣的排放溫度，達(dá)到節(jié)能高效低污染效果。 對于燒重油的窯爐，則可采用重油乳化燃燒技術(shù)，使重油燃燒更加完全，通過乳化器的作用后，把水和重油充分乳化混合，成油包水的微小霧滴，噴入窯內(nèi)產(chǎn)生“微爆效應(yīng)”，起到二次霧化的作用，增大了油和水的接觸面積，使混合更加均勻，且燃燒需要的空氣量減少，基本消除了化學(xué)不完全燃燒，有利于提高燃燒溫度及火焰輻射強(qiáng)度，摻水率13～15％，節(jié)油率可達(dá)8～10％。 近年來，我國不少陶瓷企業(yè)在釉面磚、玉石磚、水晶磚、滲花磚、大顆粒和微粉磚的陶瓷工藝和燒成技術(shù)上取得重大突破，實(shí)現(xiàn)了一次燒成新工藝，減少了素?zé)ば颍瑹傻木C合能耗和電耗下降30％以上，大大節(jié)約了廠房和設(shè)備投資，而且大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量。 窯爐結(jié)構(gòu) 在陶瓷工業(yè)中，使用較多的主要窯爐有：隧道窯、輥道窯和梭式窯三大類。其中，輥道窯具有產(chǎn)量大、質(zhì)量好、能耗低、自動化程度高、操作方便、勞動強(qiáng)度低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向。、輕質(zhì)保溫耐火材料及新型涂料 常見的保溫材料有重質(zhì)耐火磚、輕質(zhì)保溫磚、莫來石輕質(zhì)磚、高鋁輕質(zhì)磚和輕質(zhì)陶瓷纖維等。合理的選擇保溫材料對節(jié)能降耗產(chǎn)生了很大的影響。如輕質(zhì)陶瓷纖維與重質(zhì)耐火磚相比：質(zhì)量輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、重量只有輕質(zhì)材料的1/容重為傳統(tǒng)耐火磚的1/2蓄熱量僅為磚砌式爐襯的1/30～1/窯外壁溫度降到30～60℃。纖維節(jié)能方面，％％，％。 另外，為了提高陶瓷纖維抗粉化能力，又增加窯爐內(nèi)傳熱效率，節(jié)能降耗?？墒褂枚喙δ芡繉硬牧希鐭彷椛渫苛螲RC。在高溫階段，將其涂在窯壁耐火材料上，；而在低溫階段涂上HRC后，可節(jié)能4547Kcal/m2h。 隨著窯內(nèi)高的增加，單位制品熱耗和窯墻散熱量也增加。，