【文章內(nèi)容簡介】 13~50mm。通過MQL系列煤氣發(fā)生爐，產(chǎn)生煤氣供應(yīng)燒成窯爐。利用細粉煤生產(chǎn)水煤漿，用于噴塔。XXXX公司已建立可靠的供應(yīng)渠道，供應(yīng)有保障。改造工程窯爐使用煤氣作為能源。煤氣屬清潔燃料，其熱傳遞效率高，燃料滿足生產(chǎn)的需求。廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有配電房1座，由于產(chǎn)能沒有增加，原有供電能力完全能夠滿足生產(chǎn)需要。電力供應(yīng)安全，有保障。生產(chǎn)用水采用地下水，工廠現(xiàn)有水井二座，可以滿足生產(chǎn)需要。XXXX市建有自來水廠兩座，供水能力40萬m3/日，供水壓力≥。廠區(qū)配有完善的供水管網(wǎng)，可滿足項目建成后的生產(chǎn)和生活用水需要。XXXX市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，具有四季分明，氣候溫和，光照充足，雨量充沛，無霜期長的氣候特點。常年平均氣溫17℃。無霜期263271天，嚴寒酷暑時間短。湖北屬長江中下游地震帶，位于華北斷塊與華南斷塊交匯部位，斷裂發(fā)育，主要有北西北西西向、北東向及近東西向三組近30條活動斷裂。1959年以來，,。 該地區(qū)地震設(shè)防烈度為6度。第四章 節(jié)能減排技術(shù)改造方案公司主要生產(chǎn)仿古磚、純色磚、三維馬賽克、耐磨磚、拋光磚等產(chǎn)品，包括海島風(fēng)情系列、烈火金剛系列、大漠流沙系列、純色系列、三維馬賽克系列、經(jīng)典耐磨系列、大顆粒系列、微粉系列等多個系列產(chǎn)品。采用二次燒成制度，即先行低溫素?zé)?，而后再進行高溫釉燒。二次燒成工藝流程圖如圖41。坯用原料釉用原料配料制漿制粉成形干燥配 料釉料制備施釉彩飾二次燒成分級包裝入 庫圖41 二次燒成生產(chǎn)工藝流程圖素 燒（1）球磨機公司改造前有23臺15t的坯料球磨機、8臺3t的釉料球磨機。球磨機噸位比較小，磨料為天然球石，球磨機效率低下；球磨機采用石襯，厚度大，球磨機有效容積小。（2）噴霧干燥塔公司有3200型噴塔2臺，泥漿水分為38%，水分較高，蒸發(fā)熱耗高。（3）壓機公司有SITI1500型壓機4臺，由于壓機噸位僅為1500t，只能壓制中小規(guī)格的墻地磚。（4）窯爐采用二次燒成工藝，有3條生產(chǎn)線，共有3條素?zé)G（規(guī)格為W2500L110m），3條釉燒窯（W2500L155m）。二次燒成雖然能保證素坯強度，便于施釉，但二次燒成能耗大、周期長。表41 原有主要設(shè)備表名稱型號數(shù)量備注球磨機坯料球磨機15t15臺天然球石為磨料，內(nèi)襯為石襯釉料球磨機3t8臺噴霧干燥塔3200型2臺泥漿含水率38%壓機SITI 15004臺窯爐素?zé)GW2500L110m2條采用二次燒成制度釉燒窯W2500L155m2條本節(jié)能技改項目本著提高窯爐熱效率，減少熱損耗，提高控制系統(tǒng)水平，提高產(chǎn)品合格率，從而達到降低單位產(chǎn)品能源的目的。同時對其他主要能耗工序進行相應(yīng)的改造，如原料制備的球磨機、噴塔改造，以及大功率用機電設(shè)備的變頻改造，使整條生產(chǎn)線達到節(jié)能效果。窯爐的節(jié)能技術(shù)改造內(nèi)容包括以下四個方面：一是燃燒系統(tǒng)改造，提高燃料燃燒效率；二是窯爐自身結(jié)構(gòu)改造，提高保溫效果；三是控制系統(tǒng)，提高窯爐自動化控制水平；四是窯爐余熱利用。（1）采用脈沖控制比例燃燒技術(shù)對燃燒系統(tǒng)進行改造目前我國新型陶瓷窯爐大量采用等溫?zé)?，脈沖燒嘴，高速燒嘴等新型燒嘴，本次改造擬采用脈沖控制比例燃燒技術(shù)（2006年12月獲國家實用新型專利）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的燃燒技術(shù)，即以脈沖高速燒嘴代替企業(yè)原有的燒嘴系統(tǒng)。脈沖控制高速燃燒技術(shù)是近年來才逐漸在陶瓷輥道窯上應(yīng)用的新技術(shù)。其原理是燒嘴在額定的供應(yīng)能力(稱為脈沖的峰值)和最小的供熱能力(稱脈沖的谷值)下運行，焰氣以額定的高速噴出卷吸周圍爐氣形成循環(huán)氣流，同時降低其本身的溫度。熱量在高低之間不斷輸出，從而達到一平均溫度分布及非常經(jīng)濟的燃料燃燒狀態(tài)，脈沖燒嘴不斷在高低之間互相脈沖燃燒，推動熱氣流互相對流，使窯內(nèi)的溫差非常小。這類燃燒系統(tǒng)主要靠燒嘴在燃燒脈沖峰值時進行供熱。其優(yōu)點表現(xiàn)在：在燒嘴較低的供熱負荷下，燃燒空氣系數(shù)可精確調(diào)節(jié)，能獲得較均勻的爐溫和較高的爐內(nèi)傳熱系數(shù)，并消除了過?？諝馀懦鰻t外帶走的熱量，節(jié)省燃料，與傳統(tǒng)燒嘴相比，可以節(jié)約10%～15%的燃料。燒嘴設(shè)置：在第15—40節(jié)，每節(jié)分別在輥上、下各設(shè)置兩對燒嘴，輥上下燒嘴及對側(cè)燒嘴均互相錯開排列。煤氣輸送裝置：煤氣由高壓風(fēng)機升壓，通過管道、閥門、總管煤氣處理系統(tǒng)，送至各節(jié)燒嘴，助燃空氣由風(fēng)機通過管道、閥門送到燒嘴?？偣苊簹馓幚硐到y(tǒng)：汽水分離器→過濾器→調(diào)壓器。煤氣總管尺寸，參考引進窯尺寸，考慮本廠煤氣熱值較低及為了較好穩(wěn)定煤氣壓力，內(nèi)徑選取偏大值，故內(nèi)徑取φ800mm。（2）采用保溫技術(shù)對窯體結(jié)構(gòu)改造窯體節(jié)能重點在于提高窯爐熱率與保溫設(shè)計，采用新型高效耐火材料和保溫隔熱材料，在窯墻內(nèi)壁涂熱反射涂料。窯爐結(jié)構(gòu)構(gòu)成：1）全窯共70個標準單元，；2）全窯有效長度為 154米，；3）設(shè)有3組排煙口、21個溫度監(jiān)測點、急冷風(fēng)口、間接冷卻風(fēng)管、抽熱風(fēng)口、終冷風(fēng)口；4）窯爐設(shè)有208只燒嘴，分為26組控溫回路。5）保溫隔熱改造：全窯耐火材料為輕質(zhì)耐火保溫材料，具有耐火度高、保溫性能好等優(yōu)點。高溫段窯墻側(cè)面為高溫莫萊石耐火磚，高溫硅酸鋁纖維板做保溫層，將外側(cè)溫度控制在極低的限度內(nèi)。頂部采用高溫莫萊石吊頂磚，普鋁毯，搗打料，巖棉的復(fù)合結(jié)構(gòu)。保溫技術(shù): 1）輕質(zhì)保溫磚；2）莫來石輕質(zhì)磚3）高鋁輕質(zhì)磚4）輕質(zhì)陶瓷纖維，質(zhì)量輕，導(dǎo)熱系數(shù)小涂層技術(shù): 應(yīng)用涂層技術(shù)，在窯體內(nèi)部砌好的耐火材料表面涂裝紅外輻射涂層，一方面保護窯墻、窯頂耐火材料不粉化，窯內(nèi)不落臟，同時，紅外涂層在窯內(nèi)具有提高熱反射作用，每平方米每小時可節(jié)能33087 Cal，而在低溫階段涂上后，每平方米每小時可節(jié)能4547 Cal，增加紅外輻射傳熱和熱能利用率。改造后窯體外表面溫度由原來的80℃降到50℃以下，減少了大量熱損失。窯爐設(shè)有21個溫度檢測點，能靈活可靠地調(diào)節(jié)窯爐的燒成曲線。（3）砌筑結(jié)構(gòu)部分窯爐砌筑材料選擇、砌筑方式上改進，提高節(jié)能效果。輥道窯耐火材料的選用是根據(jù)窯爐不同段的溫度要求而選用不同溫度級別的耐火材料，為了保證窯爐的壽命，按高于溫度要求的一個檔次選用。吊頂采用平頂?shù)鯍焓剑@樣可以使施工方便，簡化維修，窯內(nèi)溫度均勻。燒成帶吊頂及窯墻使用的輕質(zhì)耐火磚為高溫莫來石質(zhì)輕質(zhì)磚。預(yù)熱帶和急冷帶吊頂采用的輕質(zhì)耐熱板和莫萊石磚。前后窯吊頂采用輕質(zhì)耐熱板。預(yù)熱帶和冷卻帶窯墻和窯底采用輕質(zhì)耐熱板。窯爐根據(jù)燒成熱功制度合理設(shè)計了擋火板和擋火墻的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，能靈活可靠的調(diào)節(jié)窯爐的燒成曲線，以滿足不同制品的燒成工藝要求。（4）管路改造窯爐的管路包括排煙管路、助燃風(fēng)管路、急冷風(fēng)管路、抽熱風(fēng)管路、終冷風(fēng)管路。本次改造重點是余熱利用的風(fēng)管設(shè)計與安裝。從預(yù)熱帶和冷卻帶抽取煙氣，通過風(fēng)管送到干燥窯。窯爐出風(fēng)口溫度可達到400度，為保持煙氣余熱，在送風(fēng)管外表面加裝珍珠巖保溫材料。（5）傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)采用斜齒輪分段傳動（高溫帶采用差速），技改的主要內(nèi)容是進行變頻器加PLC的控制改造。每三個窯段為一傳動組，每組配一臺電機，全窯設(shè)有變頻器13臺，可變頻調(diào)速。操作人員可以將全窯調(diào)成一個速度，也可各組調(diào)成不同速度。同時傳動系統(tǒng)還具有往返擺動的功能，以使事故易于處理。整個傳動系統(tǒng)簡捷、規(guī)整，傳動平穩(wěn)可靠、調(diào)節(jié)簡單、維修量小。（6）窯爐控制系統(tǒng)1）燃燒部分按德國標準設(shè)計的控制系統(tǒng)控溫穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活、操作簡便。具有安全防爆功能； 2）報警系統(tǒng)：設(shè)有傳動異常報警、供氣異常報警、風(fēng)機運轉(zhuǎn)異常報警、傳動電機開、停報警、變頻器開、停報警、風(fēng)機開、停顯示報警等；主要報警為分三光一聲，安裝在控制柜頂部及風(fēng)機平臺架上，顯示明了易分辯故障原因。3）溫度監(jiān)測：全窯共設(shè)有21個溫度測點，能準確顯示全窯各段溫度情況，其中S分度熱電偶測溫點為14支，K分度熱電偶為17支和4支雙金屬溫度計。并配有廢氣風(fēng)機溫度監(jiān)測和急冷、煤氣壓力自動控制系統(tǒng)，可以有效的監(jiān)測和調(diào)節(jié)溫度曲線。另外設(shè)有多點循檢儀，可以循檢整個窯爐的溫度；（7）改造后燒成窯爐的技術(shù)數(shù)據(jù)日產(chǎn)量： 8,000 10000m2燒成溫度： ＜1170℃； 最高工作溫度： 1250℃燒成周期： 平均按55 min測算燒成合格率： ≥98%坯體入窯含水率： ＜1 %坯體收縮率： ＜10 %燃料： 人工半水煤氣燃料熱值： 1250 kcal/m3 燒成次數(shù)： 一次燒成窯爐表面溫度 50℃ 產(chǎn)品出窯溫度 ＜90℃（不含自然溫度）窯爐內(nèi)寬： 窯爐長度： 154米輥棒中心高： 單元長度： 單元數(shù)量： 70段輥棒間距： 90毫米輥棒數(shù)量： 26根/段輥棒直徑： φ60毫米燃燒器數(shù)量： 208只控制組數(shù)量： 26組傳動電機數(shù)量： 24臺傳動電機功率： 變頻器數(shù)量： 13臺傳動方式： 斜齒輪傳動風(fēng)機用途及數(shù)量： 廢氣風(fēng)機 2臺 緩冷風(fēng)機 2臺 助燃風(fēng)機 2臺 終冷排熱風(fēng)機 2臺 急冷風(fēng)機 2臺 終冷冷卻風(fēng)機 2臺窯爐各段耐火材料的選用：位置窯頂材料及厚度窯墻材料及厚度窯底材料及厚度第2段總厚度9090120內(nèi)→外普鋁板40普鋁氈50普鋁板40普鋁氈50半枚片30普鋁板40普鋁氈50預(yù)熱后段和緩冷小窯段總厚度130130160內(nèi)→外標準普鋁板40普鋁氈40普鋁氈50標準普鋁板40普鋁板氈0普鋁氈50半枚片30標準普鋁板40普鋁氈40普鋁氈50無燒嘴大窯段和急冷后2段總厚度224390290內(nèi)→外H2 76普鋁毯10搗打料70巖棉306464普鋁板40普鋁氈403半枚片306464642有燒嘴的大窯段和急冷前2段總厚度340390355內(nèi)→外H4 76普鋁毯10搗打料70巖棉306464標準普鋁板40普鋁氈403半枚片30646464642緩冷大窯段總厚度174154225內(nèi)→外JM23輕質(zhì)莫來石磚11476普鋁毯10巖棉5064普鋁氈40半枚片3064642——干燥窯改造改造后采用一次燒成工藝，將原有的素?zé)G改造為干燥窯，窯長150m。干燥窯以燒成窯爐的余熱為熱源，不再外加燃料，從而節(jié)省了原素?zé)G的全部燃耗。陶瓷窯爐所產(chǎn)生的煙氣溫度較高，一般可達到300℃～400℃，其帶走的熱量相當(dāng)于窯爐總熱量的25%～35%。改造主要內(nèi)容包括：干燥窯結(jié)構(gòu)設(shè)計上，采用新型保溫材料，加強窯體保溫，減少表面散熱；建設(shè)余熱利用系統(tǒng)，從預(yù)熱帶和燒成窯的冷卻帶上方，安裝引風(fēng)管，并加裝溫度測量儀表、壓力監(jiān)測儀表，將燒成窯產(chǎn)生的煙氣和熱氣輸送到干燥窯，作為干燥窯的加熱熱源。 采用一次燒技術(shù)和低溫快燒技術(shù)對生產(chǎn)工藝進行改造陶瓷磚一次燒成工藝與二次燒成工藝相比較，主要是成形坯體經(jīng)干燥后，無需經(jīng)過素?zé)ば?，干坯直接施釉燒成。原企業(yè)采用二次燒成制度生產(chǎn)釉面磚、仿古磚等，先低溫素?zé)?080℃），再進行高溫釉燒（1190℃—1200℃）。本次節(jié)能技改后，企業(yè)采用一次燒成工藝，坯體經(jīng)干燥、施釉后直接燒成（1170℃），由于省去了高溫素?zé)@道工序，因此可節(jié)省大量的熱耗。工藝流程見圖42。選用合理的坯料、釉料配方，要求坯體具有較高的強度，且要求釉料的透氣性、成熟溫度表面張力、高溫流動性以及燒成收縮等滿足一定的要求。同時，對窯爐性能提出了更高的要求，如燒成溫差控制、溫度變化曲線、燒成氣氛等都要達到相應(yīng)的要求。本次窯爐的改造就體現(xiàn)這方面的性能要求。降低燒成溫度。采用一次燒成工藝對原料配方上進行調(diào)整，調(diào)整產(chǎn)品的坯、釉配方，降低燒成溫度。根據(jù)國內(nèi)陶瓷企業(yè)實際資料，燒成溫度在1200℃的輥道窯，溫度降低5℃，燃料的消耗可以降低3%5%。本節(jié)能技改項目，通過與意大利的技術(shù)合作，開發(fā)適合低溫快燒的原料，燒成溫度由原來的1200℃降低到1170℃。優(yōu)化燒成制度。燒成制度的優(yōu)化是控制窯爐燃耗的關(guān)鍵。在實踐中發(fā)現(xiàn)，窯爐燒成制度在未優(yōu)化前，單位產(chǎn)品的能耗很高，經(jīng)過優(yōu)化燒成制度后，其能耗大大降低。合理地劃分窯爐溫度的控制區(qū)間。溫度區(qū)間的合理劃分對燒成制度的穩(wěn)定有著重要的意義。同時，通過合理地設(shè)置擋火閘板與擋火墻，減少窯頭的排煙風(fēng)機排煙量，減少熱耗。陶瓷生產(chǎn)中，原料制備工序是耗能較大的工序。球磨制漿的電耗占陶瓷廠全部電耗的20%~30%。企業(yè)原有球磨機規(guī)格為15噸級，采用天然石球作為磨料，規(guī)格小，效率低，能耗高。本次改造選用40噸的大型球磨機，采用中鋁陶瓷作內(nèi)襯，中鋁球石作磨料。通過采用合理的球料比，選用高效減水劑、助磨劑從而提高球磨效率、縮短球磨周期。選用氧化鋁襯（厚度僅為65mm），比石襯（厚度為200mm），能增加球磨機有效容積，增大加料量，降低單位產(chǎn)品電耗。對噴塔熱風(fēng)系統(tǒng)進行改造。企業(yè)原使用傳統(tǒng)的燃煤熱風(fēng)爐，本次改造以鏈排熱風(fēng)爐。該裝置以粉煤為燃料，通過流煤料斗及送煤機構(gòu)，將定量的煤送入燃燒室，同時送入具有一定壓力的風(fēng)量，使其充分燃燒而產(chǎn)生大量的熱氣，再經(jīng)過旋風(fēng)除塵使高溫氣流與粉塵分離，為達到符合生產(chǎn)要求的高溫氣熱源，同時配以先進的溫度、風(fēng)量及調(diào)速等控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)的燃燒效率高，與人工煤氣爐、水煤漿爐相比，可節(jié)能10%—15%。采用新型高效減水劑，降低入塔泥漿含水率，減少制粉蒸發(fā)熱量，降低能源消耗。