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陶瓷窑炉的发展
当今陶瓷窑炉的发展趋势是由我们过去说的辊道化、煤气化、轻型化、自动化、大型化向绿色(环保节能型)窑炉方向发展。 所谓绿色窑炉,即环保节能型窑炉的标准主要包括:1)低消耗(节能型)。包括低燃料消耗、低电能消耗、低水消耗、低耐火材料及其他资源消耗。2)低污染(环保型)。其中包括低废气(CO2)排放,低SO2及NOx气体排放,低烟尘排放,无黑烟,低污水排放,燃料完全燃烧,低噪音及振动,工作环境舒适。3)低成本。包括初投资成本低,投资回收期短,运行费用低,劳动成本低。4)高效率。窑炉内温度分布均匀,优等品率高,热效率高,操作控制灵活方便,自动化水平高,生产过程适应性强,劳动生产率高,竞争性强,经济效益高。 实现绿色窑炉需要从以下几个方面努力: 1) 窑炉风机降低电耗和噪音的研究 目前国外先进风机噪音在50~70分贝,国产风机噪音在80~90分贝,有的甚至超过100分贝,国外一条窑炉风机使用功率为50~70KW,而国产窑炉为90~130KW(以产量相同的建筑卫生陶瓷窑炉计算)。如每条窑炉节电50KW,年节电40万KW.h,以全国陶瓷行业2万条窑炉计算,每年可节电40亿KW·h左右。并大大改善窑炉烧成车间的工作环境,显著减少风机材料消耗和运输费用。 2) 研究先进的窑炉燃烧器 我国是世界上CO2排放量较多的国家之一,陶瓷行业又是耗能大户。燃烧释放出的SO2跟水形成亚硫酸,NOx形成酸雨和光雾,对人畜、植物、建筑物都有较大危害。 要以辊道窑为对象研究适用于窑炉使用的低NOX燃烧器(如脉冲式燃烧器等),既要保证窑内温度均匀,断面温差小,又要使燃料完全燃烧,避免局部高温以减少NOx的生成。 3) 使用新型的耐火材料和涂料 对于陶瓷窑炉,采用耐高温的陶瓷纤维作内衬,可以有效提高陶瓷窑炉的热效率。为减少陶瓷纤维粉化脱落,利用多功能涂层材料(如远红外线涂料)来保护陶瓷纤维,达到既提高纤维抗粉化能力,又可增加窑炉内传热效率,节能降耗。由于陶瓷纤维导热系数比较小,增强了窑炉的保温,减少了热散失,改善了烧成环境。 4 ) 研究新的窑炉自动控制方式和方法 利用人工神经网络技术进行模拟,以新的控制方式和方法来控制窑炉同一断面,同一水平面上的温差以及突破还原气氛控制的难点,并设计相应的控制系统和控制软件。使温度、气氛控制更精确和稳定,窑炉自动控制程度更高。 5 )建立陶瓷窑炉废气净化研究检测中心。 逐步建立陶瓷窑炉废气排放数据库系统,以指导或提供陶瓷窑炉废气净化的研究及改进,弄清NOx等有害气体在陶瓷窑炉内产生的机理及减少生成有害废气的办法,可通过实验窑模拟实验解决。在烟囱加涂层材料以吸收燃烧废气中的有害成分,使NOx含量低于70PPM。 经过努力,不久的将来可以全面实现绿色窑炉工程,使我国在现有先进的陶瓷窑炉的基础上,燃料消耗下降10~30%,热效率提高10~20%,电力消耗下降30~50%。噪音和烟尘有较大程度的下降,并使我国陶瓷窑炉达到世界先进水平。
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