【正文】 排放管道間斷地對外排放濕空氣或進(jìn)行坯體的冷卻，干燥原理如圖10所示。 陶瓷燒成節(jié)能技術(shù) （1）高溫空氣燃燒技術(shù)原理 高溫空氣燃燒技術(shù)是最新發(fā)展起來的先進(jìn)燃燒技術(shù)，具有高效節(jié)能和超低NOx排放等多種優(yōu)點(diǎn)，又被稱為環(huán)境協(xié)調(diào)型燃燒技術(shù)。此時(shí)空氣從左側(cè)通道(或燒嘴)噴口噴出并與燃料混合燃燒，這時(shí)右側(cè)噴口(或燒嘴)作為煙道。傳統(tǒng)燃燒具有從火焰?zhèn)鞑ブ猩傻撵o態(tài)火焰，且具有局部熾熱點(diǎn)，爐內(nèi)溫度分布不均。（2）貧氧燃燒的火焰特征傳統(tǒng)燃燒方法當(dāng)火焰溫度增加時(shí)，熱力NOx的生成量急劇上升。顯然，燃燒時(shí)一次燃料和二次燃料的調(diào)節(jié)有一個(gè)最佳值。高速燃燒器有兩個(gè)作用,一是燃?xì)庠诜浅８叩臒釓?qiáng)度下燃燒,二是高溫?zé)煔庖苑浅８叩牧魉?200～300m/s)的速度噴出燃燒室,從而增加爐內(nèi)對流作用。⑥由于燃燒反應(yīng)在火道內(nèi)瞬時(shí)完成，故在惰性氣氛的爐內(nèi)也不會(huì)滅火。（1）預(yù)混式二次燃燒技術(shù)原理：預(yù)混式二次燃燒系統(tǒng)是由混氣管、燃?xì)馀c鼓風(fēng)管路、燃燒體和自動(dòng)控制四大部件構(gòu)成，其主要機(jī)理是根據(jù)火焰?zhèn)鳠帷崃康妮椛浜蛯α?、煙氣的利用以及物體對熱量的吸收等因素之間的相互關(guān)系，采用可燃?xì)怏w與空氣進(jìn)行預(yù)混后再高速噴射燃燒產(chǎn)生紫紅色外焰短火焰的方法，短火焰在爐膛中受噴射的推力沿著爐腔與火道形成旋流噴射，使熱輻射能量及煙氣在爐膛中螺旋式推進(jìn)，延長熱能量在爐膛中停留的時(shí)間，降低排煙速度和排煙溫度，減少排煙濃度和煙氣中的含氧量，～，節(jié)能效果十分明顯，節(jié)氣率可達(dá)10%～25%，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益?；旌蠚饬髁客ㄟ^空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)，流量調(diào)節(jié)比一般為1：4左右。另一類燃?xì)忸A(yù)混燃燒系統(tǒng)，混合器位于風(fēng)機(jī)的下游，風(fēng)機(jī)后的燃?xì)饣旌掀鞯念愋涂蛇x用三種類型中的任一種類型，105kJ／h，但也有個(gè)別系統(tǒng)的燃燒能力大于4105kJ／h。③主要設(shè)備的選型A、風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的確定與整個(gè)系統(tǒng)的燃燒能力與調(diào)節(jié)比直接相關(guān)，風(fēng)機(jī)壓力的確定可參考管路與設(shè)備的阻力計(jì)算以及生產(chǎn)測定數(shù)據(jù)。D、安全防爆設(shè)施高水平的燃?xì)忸A(yù)混燃燒系統(tǒng)應(yīng)該配備完善的安全防爆設(shè)施，混合氣管路的進(jìn)口和出口之問應(yīng)設(shè)置阻火器，止回閥或單向闐以及防爆器，燃?xì)夤?yīng)管路上應(yīng)設(shè)置快速切斷閥。上下位機(jī)的通信采用RS—232C標(biāo)準(zhǔn)通信卡，進(jìn)行異種機(jī)型的通信。 ④常規(guī)儀表盤 作為后備，系統(tǒng)還有兩塊21001100框架式儀表盤。 ①頂爐的窯溫—爐溫PID串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 窯溫是燒成帶的主要控制指標(biāo)，是產(chǎn)品質(zhì)量好壞的關(guān)鍵之一，由于頂爐和窯道之間設(shè)有隔焰板，從爐膛出來的高溫?zé)煔庵苯舆M(jìn)入窯內(nèi)，所以爐溫對窯溫的影響是較快的。 整個(gè)控制程序采用模塊結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊完成一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)。整體結(jié)構(gòu)如圖20所示。該技術(shù)若對現(xiàn)有輥道窯進(jìn)行改造，每條窯爐僅需20～30萬元左右，但能為廠家?guī)砻磕?00萬元以上的節(jié)能效果。實(shí)踐證明，該技術(shù)在輥道窯上改造應(yīng)用達(dá)到以下效果：大大改善燃料燃燒效果，減少助燃風(fēng)用量，大幅減少廢氣排放，廢氣帶走的熱量也大幅減少，從而達(dá)到節(jié)能降耗、減少環(huán)境污染的效果；可減少窯爐橫向溫差，燃燒充分，有利于產(chǎn)品質(zhì)量提高；減少產(chǎn)品色差，減少針孔，提高釉面光結(jié)度、平整度等效果；減少冷卻壓力，減少風(fēng)裂現(xiàn)象。見圖19。圖18靜態(tài)解藕PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 ④軟件功能及程序結(jié)構(gòu) 本級(jí)功能是實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制及人機(jī)對話管理，其包括如下內(nèi)容：屏幕畫面顯示、管理；上下位機(jī)定時(shí)通信；實(shí)現(xiàn)智能模糊—PID串級(jí)中的模糊主調(diào)節(jié)器算法；實(shí)現(xiàn)對噴咀極限狀態(tài)的判斷及報(bào)警；實(shí)現(xiàn)操作人員對控制系統(tǒng)的了解及干預(yù)，實(shí)現(xiàn)所有普通控制系統(tǒng)的算法控制。在這9個(gè)控制回路中有4個(gè)單回路控制系統(tǒng)(氣壓、氣溫、窯壓、預(yù)干燥帶)，有一個(gè)串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(頂窯)，3個(gè)窯溫—爐溫智能—模糊串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，一個(gè)靜態(tài)解藕控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)配有兩組I/V轉(zhuǎn)換器，其中一組的轉(zhuǎn)換范圍是把0～10mA轉(zhuǎn)換成0~9V，以適應(yīng)12位A/D卡；另一組的轉(zhuǎn)換范圍是把0~10mA轉(zhuǎn)換成5~+5V，以適應(yīng)8位A/D卡。（1）系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)及硬件配置輥道窯兩級(jí)微機(jī)控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及硬件配置框圖如圖14所示。根據(jù)燃燒空間爐壓、溫度以及溫度分布的均勻性要求確定燃燒器的數(shù)量、布置和結(jié)構(gòu)。根據(jù)燃?xì)夤?yīng)條件和生產(chǎn)工藝對燃燒系統(tǒng)的要求，篩選出最佳工藝方案。一類是混合器位于風(fēng)機(jī)的上游，這種混合氣屬于空氣壓力引射型，混合氣流量調(diào)節(jié)比可以達(dá)到1：5，一臺(tái)混合器與一臺(tái)風(fēng)機(jī)構(gòu)成一套混合氣供氣系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中通常采用一套使用，一套備用的方式，因此整個(gè)燃燒系統(tǒng)燃燒能力調(diào)節(jié)比可達(dá)1：10。A、空氣壓力引射型利用空氣的壓力引射燃?xì)?，制得混合氣? （3）高速燃燒器的構(gòu)造空氣燃?xì)鈭D13 高速燃燒器構(gòu)造圖1—空氣孔；2—燃?xì)夥峙涫遥?—燃?xì)饪祝?—點(diǎn)火針；5—燃?xì)馊肟冢?—空氣入口；7—第一段燃燒室；8—螺旋狀縫隙孔；9—第二段燃燒室；10—燃燒室縮口；11—冷卻燃燒室縮口用空氣入口；12—噴頭；13—冷卻空氣出口 增加預(yù)混設(shè)施對于不想投入大量資金進(jìn)行節(jié)能改造的企業(yè)，可以采用預(yù)混式燃燒技術(shù)，使空氣和燃?xì)獾玫匠浞只旌?，使燃燒在最合適的過剩空氣系數(shù)工況下工作，達(dá)到節(jié)能的目的。④負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)比可達(dá)1：50。 高速燃燒器技術(shù) （1）高速燃燒器的原理高速燃燒器是高速管式加熱裝置的核心部件。在實(shí)際應(yīng)用中，一次燃料在富氧條件下進(jìn)行，屬于高溫?cái)U(kuò)散燃燒，必然導(dǎo)致大量的NOx生成。e 可用燃料熱值范圍的適應(yīng)性擴(kuò)大。（2）高溫空氣燃燒技術(shù)的特點(diǎn)①高溫預(yù)熱空氣燃燒如前所述，陶瓷窯節(jié)能技術(shù)的研究和改進(jìn)方向都是以回收廢氣中的顯熱，提高進(jìn)入爐窯的空氣溫度達(dá)到提高熱效率的目的。經(jīng)過半個(gè)換向周期以后控制系統(tǒng)發(fā)出指令，換向機(jī)構(gòu)動(dòng)作，空氣換向或空氣、煤氣同時(shí)換向。由于其配置了溫度檢測功能，并有全自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行全周期的控制，完全可以實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)。最終達(dá)到干燥效果。少空氣快速干燥最大的特點(diǎn)是能耗低，干燥周期短，坯體干燥十分均勻，不會(huì)因干燥不均而造成坯體開裂等現(xiàn)象。 少空氣快速干燥器 在陶瓷行業(yè)生產(chǎn)中，因其產(chǎn)品的不同所采用的工藝技術(shù)及裝備有所不同。（5）利用熱交換器回收廢氣余熱在陶瓷生產(chǎn)工藝中，大量的熱風(fēng)直接排放于大氣中，例如窯爐的廢氣排放，干燥塔的廢氣排放等。但是增加陶瓷泥漿的濃度，又會(huì)影響到泥漿的流動(dòng)性和粘度,不利于霧化?，F(xiàn)在，XX省內(nèi)的輥道窯爐腔外表溫度大都在60℃以上，有的甚至達(dá)到80℃。 ～ ～ ～ 二甲醚與液化石油氣的效益對比 2009年1月份至2010年2月份華南地區(qū)液化石油氣及二甲醚價(jià)格均價(jià)變化見附件一。二甲醚與其它燃料特性比較見表1。陶瓷行業(yè)使用的以上燃料，對陶瓷行業(yè)的發(fā)展水平提升了一個(gè)臺(tái)階，然而，就陶瓷產(chǎn)品質(zhì)量而言，由于以上燃料都不同程度的含有硫，對陶瓷釉面質(zhì)量的提高造成了影響，因此，選擇一種不含硫、價(jià)格低得清潔燃料是具有歷史意義的。在冷卻帶要求抽熱風(fēng)量稍小于急冷風(fēng)，有少量進(jìn)人燒成帶作二次助燃風(fēng),確保燒成帶充分氧化氣氛, 提高熱利用率, 還可杜絕煙氣倒流造成煙氣熏缺陷。③冷卻帶溫度的控制冷卻帶溫度主要是控制急冷風(fēng)量、窯尾快冷風(fēng)的風(fēng)壓與風(fēng)量以及抽熱風(fēng)的風(fēng)量。 ③冷卻帶溫度的監(jiān)測 冷卻帶溫度的監(jiān)測主要是急冷后的溫度（約800℃處）、冷卻帶中部溫度（約500℃處）及出窯前的溫度, 急冷后的溫度是判斷急冷好壞的依據(jù)；冷卻帶中部溫度點(diǎn)附近是制品發(fā)生石英晶型轉(zhuǎn)化點(diǎn), 這是制品產(chǎn)生風(fēng)裂的危險(xiǎn)區(qū), 其前后溫度變化應(yīng)平緩；出窯前溫度是判斷快冷的效果, 如果出窯溫度過高, 出窯后仍可能發(fā)生驚裂, 同時(shí)也不利于后道工序操作。溫度曲線一般分為四個(gè)階段，即由預(yù)熱升溫、 最高焙燒溫度、保溫時(shí)間和冷卻曲線所組成。圖4 輥道窯冷卻帶示意圖 圖5 輥道窯排煙管路示意圖 管路系統(tǒng) 節(jié)能型輥道窯管道系統(tǒng)設(shè)排煙管路（圖5）、助燃風(fēng)管路、急冷風(fēng)管路（圖6）、抽熱風(fēng)管路（從緩冷段與直冷段抽冷卻風(fēng)到燒成帶助燃空氣，見圖圖8）及窯尾軸流冷卻風(fēng)機(jī)。除在通道下部交錯(cuò)均勻設(shè)置燃燒器外，通道上部設(shè)置攪拌調(diào)溫系統(tǒng)，利用窯尾部的熱風(fēng)進(jìn)行攪拌，再設(shè)兩道阻氣系統(tǒng)，使窯內(nèi)產(chǎn)生橫向射流作用，帶動(dòng)窯內(nèi)氣體產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng)，達(dá)到充分?jǐn)嚢杈鶆虻哪康?，從而制品獲得均勻快速地加熱，滿足制品的快速燒成。緩冷部分除了采用簡單從窯內(nèi)抽走熱風(fēng)的方法外, 尚有不少輥道窯采用間壁冷卻, 輥道窯緩冷段間壁冷卻大多使用金屬管作間壁, 金屬管有沿窯內(nèi)壁布設(shè), 也有沿窯寬方向布設(shè), 沿窯寬方向布設(shè)金屬管的間壁，冷卻均勻穩(wěn)定易調(diào)節(jié), 便于余熱的再利用；有些輥道窯將低溫區(qū)與緩冷區(qū)之間敞開一段, 便于觀察并加快冷卻, 也增加了對車間環(huán)境的影響。這兩種燒嘴布置方式一般都是4～8支燒嘴為一控制組, 且為減小預(yù)熱帶的溫差, 在接近低溫方向多布置1～2組底槍。 排煙系統(tǒng)及預(yù)熱帶調(diào)節(jié) 一般來講，輥道窯多采用窯頭集中排煙或半集中排煙。 配風(fēng)控制狀況傳統(tǒng)的輥道窯燃燒設(shè)備只是通過鼓風(fēng)機(jī)的變頻來調(diào)節(jié)助燃空氣的總供給量，調(diào)節(jié)精度低，信號(hào)延時(shí)久。特殊的設(shè)計(jì)能有效防止上下兩層串溫，同時(shí)又能使有效的熱量共享。因而使窯爐的調(diào)節(jié)控制更加精確，對節(jié)省能源、穩(wěn)定工藝操作和提高燒成質(zhì)量十分有利，同時(shí)還為窯爐燒成的最優(yōu)化，提供了可靠的數(shù)據(jù)。國外對煙氣帶走的熱量和冷卻物料消耗的熱量（約占總窯爐耗能的50～60％）這一部分?jǐn)?shù)量可觀的余熱利用較好。由于輥道窯中使用的輥棒數(shù)量之多（通常可達(dá)1000多根），以至于其能耗增加。％，窯墻散熱降低25％，故在一定范圍內(nèi)，窯越寬越好；當(dāng)窯內(nèi)寬和窯內(nèi)高一定的情況下，隨著窯長的增加，單位制品的熱耗和窯頭煙氣帶走的熱量均有所減少。合理的選擇保溫材料對節(jié)能降耗產(chǎn)生了很大的影響。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(tái)階，再就是其價(jià)格低廉（詳見實(shí)施方案替代燃料篇）。采用潔凈氣體作為燃料，節(jié)能降耗明顯。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。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。另外，料漿池采用間歇式攪拌，一天可節(jié)電135kwh。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。（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。（4）窯爐排煙損失大。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。其中干燥和燒成工序，兩者的能耗約占80％。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；～，～。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；～。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)。（7）部分窯爐使用墊板。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。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％。在同等條件下，電耗可減少30％以上。其中微波干燥技術(shù)備受關(guān)注。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％。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。 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％。 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。產(chǎn)品與窯具的重量比越小，其熱耗越低。計(jì)算表明，輥?zhàn)觾啥送ㄟ^導(dǎo)熱過程所散失的熱量約占窯爐總供給熱量的２％，因此，其具備節(jié)能潛力。對于排煙廢熱的余熱利用，亦采用換熱器進(jìn)行能量收集與輸送到所需場所。在國外，如日本礙子公司的窯爐均設(shè)置有先進(jìn)的自動(dòng)點(diǎn)火、熄火測知、窯內(nèi)壓力監(jiān)測、地震監(jiān)測、窯內(nèi)氧濃度監(jiān)測、氣體泄漏監(jiān)測、瓷輥損折監(jiān)測及噴嘴用電偶記錄儀等一系列監(jiān)測儀器。例如A1203的燒結(jié)，傳統(tǒng)方法需加熱幾個(gè)小時(shí)而微波法僅需３～４分鐘。圖1 擴(kuò)散燃燒示意圖輥道窯最初是由意大利引進(jìn)，后來國產(chǎn)化，都采用液化氣、煤氣、輕柴油等清潔燃料，明焰裸燒。一般來講, 這種半集中排煙方法對煙氣的熱利用率比較低, 而對于預(yù)熱帶的調(diào)節(jié)作用也不大, 一般仍需與預(yù)熱帶的其它調(diào)節(jié)方法如閘板、擋火墻和調(diào)溫風(fēng)管配合使用, 因此怎樣設(shè)置閘板、擋火墻或調(diào)溫風(fēng)管是預(yù)熱帶設(shè)計(jì)及研究的重要課題。顯然前者對于完全燃燒和避免產(chǎn)品污染等都是有益的, 價(jià)格也貴。螺旋齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)精