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陶瓷窯爐的發展趨勢

  當今陶瓷窯爐的發展趨勢是由我們過去說的輥道化、煤氣化、輕型化、自動化、大型化向綠色(環保節能型)窯爐方向發展。

  所謂綠色窯爐,即環保節能型窯爐的標準主要包括:1)低消耗(節能型)。包括低燃料消耗、低電能消耗、低水消耗、低耐火材料及其他資源消耗。2)低污染(環保型)。其中包括低廢氣(CO2)排放,低SO2及NOx氣體排放,低煙塵排放,無黑煙,低污水排放,燃料完全燃燒,低噪音及振動,工作環境舒適。3)低成本。包括初投資成本低,投資回收期短,運行費用低,勞動成本低。4)高效率。窯爐內溫度分布均勻,優等品率高,熱效率高,操作控制靈活方便,自動化水平高,生產過程適應性強,勞動生產率高,競爭性強,經濟效益高。

  實現綠色窯爐需要從以下幾個方面努力:

  1)窯爐風機降低電耗和噪音的研究

  目前國外先進風機噪音在50~70分貝,國產風機噪音在80~90分貝,有的甚至超過100分貝,國外一條窯爐風機使用功率為50~70KW,而國產窯爐為90~130KW(以產量相同的建筑衛生陶瓷窯爐計算)。如每條窯爐節電50KW,年節電40萬KW.h,以全國陶瓷行業2萬條窯爐計算,每年可節電40億KW·h左右。并大大改善窯爐燒成車間的工作環境,顯著減少風機材料消耗和運輸費用。

  2)研究先進的窯爐燃燒器

  我國是世界上CO2排放量較多的國家之一,陶瓷行業又是耗能大戶。燃燒釋放出的SO2跟水形成亞硫酸,NOx形成酸雨和光霧,對人畜、植物、建筑物都有較大危害。要以輥道窯為對象研究適用于窯爐使用的低NOX燃燒器(如脈沖式燃燒器等),既要保證窯內溫度均勻,斷面溫差小,又要使燃料完全燃燒,避免局部高溫以減少NOx的生成。

  3)使用新型的耐火材料和涂料

  對于陶瓷窯爐,采用耐高溫的陶瓷纖維作內襯,可以有效提高陶瓷窯爐的熱效率。為減少陶瓷纖維粉化脫落,利用多功能涂層材料(如遠紅外線涂料)來保護陶瓷纖維,達到既提高纖維抗粉化能力,又可增加窯爐內傳熱效率,節能降耗。由于陶瓷纖維導熱系數比較小,增強了窯爐的保溫,減少了熱散失,改善了燒成環境。

  4)研究新的窯爐自動控制方式和方法

  利用人工神經網絡技術進行模擬,以新的控制方式和方法來控制窯爐同一斷面,同一水平面上的溫差以及突破還原氣氛控制的難點,并設計相應的控制系統和控制軟件。使溫度、氣氛控制更精確和穩定,窯爐自動控制程度更高。

  5)建立陶瓷窯爐廢氣凈化研究檢測中心。

  逐步建立陶瓷窯爐廢氣排放數據庫系統,以指導或提供陶瓷窯爐廢氣凈化的研究及改進,弄清NOx等有害氣體在陶瓷窯爐內產生的機理及減少生成有害廢氣的辦法,可通過實驗窯模擬實驗解決。在煙囪加涂層材料以吸收燃燒廢氣中的有害成分,使NOx含量低于70PPM。

  經過努力,不久的將來可以全面實現綠色窯爐工程,使我國在現有先進的陶瓷窯爐的基礎上,燃料消耗下降10~30%,熱效率提高10~20%,電力消耗下降30~50%。噪音和煙塵有較大程度的下降,并使我國陶瓷窯爐達到世界先進水平。

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