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余熱利用
陶瓷窯爐余熱回收
簡介:

生產陶瓷的一個重要過程是燒成,燒成是在窯爐中進行的。陶瓷生產的窯爐有連續式的(隧道窯)也有間隙式的(倒焰窯),不管是隧道窯還是倒焰窯,其熱效率都比較低。效率低的原因除了燃燒損失、散熱損失等原因外,重要的一點是排煙損失。燒成隧道窯廢氣帶走的熱量損失約占總熱量的20%~40%,而倒焰窯廢氣帶走的熱量約占燃料消耗量的30%~50%。因之回收窯尾廢氣的熱量加以利用是提高窯爐效率的關鍵。國內隧道窯排煙溫度一般在200~300℃,也有高達400℃,個別倒焰窯的排煙溫度可高達560℃。一方面窯爐排煙帶走大量余熱,另一方面為了干燥坯件,一些工廠又另外建造窯爐或鍋爐產生熱風和蒸汽以滿足烘干坯件的要求。采用熱管換熱器來回收煙氣中的余熱加熱空氣作為烘干坯件的熱源,可以取得較好的節能效果。

隧道窯煙道氣余熱利用:

隧道窯余熱回收主要用以加熱空氣作為烘干坯件的熱源,也可作為助燃空氣以提高窯爐本身的熱效率,兩者的選擇可依據各工廠具體情況而定。其回收流程如圖所示。

 

下表中列出了四個工業應用實例,其中三個例子為用窯尾煙氣余熱加熱空氣作為烘房干燥熱源以代替原來的鍋爐蒸汽加熱。第四個例子為用余熱加熱熱水供生活用,其運行參數如表所示。

陶瓷廠隧道窯煙氣空氣預熱氣器參數

項    目
例Ⅰ
例Ⅱ
例Ⅲ
例Ⅳ
煙氣
空氣
煙氣
空氣
煙氣
空氣
煙氣
空氣
流量(標準狀態)(m3/h)
11771
9400
10541
7898
18000
7200
798
813
進口溫度/℃
295
34
227
36
249
9
500
14
出口溫度/℃
135
180
135
150
153
118
180
59
壓力降/Pa
560
500
312
188
600
204
自然抽力
 
熱管規格/mm
φ32×2000
φ32×2000
φ25×2000
φ22×2000
熱管根數/根
310
224
132
60
回收熱量/kW
500
345
186
43
燃料品種
重油
重油
重油
重油
投資回收期/年
<1
<1
<2
<1

與原來用蒸汽加熱空氣相比,不僅省去了一臺蒸汽鍋爐,而且因為熱風量有多余,干燥后含濕的熱風可及時排出,因而可以提高干燥速度并改善產品質量。從運行情況看,例Ⅰ、例Ⅱ的煙氣出口溫度偏低,一般希望燃燒重油的熱管換熱器煙氣出口溫度不低于150℃為宜。

電瓷廠隧道窯冷卻帶余熱利用:

將電瓷廠隧道窯冷卻帶400℃~450℃的廢氣抽出通過熱管換熱器換熱,煙氣溫度降至300℃,再返回窯爐中燒成帶作為氣氛膜風使用。被加熱的新鮮空氣送入烘房,干燥電瓷坯件。熱管換熱器的流程如圖所示。熱管空氣預熱器的參數見下表。

熱管空氣預熱器參數

項      目
煙      氣
空      氣
設計值
實測值
設計值
實測值
流量(標準狀態)(m3/h)
4200
4435
8000
7593
進口溫度/℃
400
436
30
32
出口溫度/℃
250
285
120
118
壓力降/Pa
58.4
 
48.6
 
回收熱量/kW
262
274
262
236
熱管規格/mm
φ32×2000
熱管根數/根
377
燃料品種
重油
投資回收期/年
<1

倒焰窯煙道氣余熱利用:

某廠倒焰窯排煙溫度為564℃,實測該窯爐熱效率僅為23%,由于坯件入窯前需要預熱烘干,因之需再建一個烘干窯,以煤作為燃料,燃燒的煙氣作為烘干熱源。根據計算,如將560℃煙氣降到160℃排空,將新鮮空氣加熱到60~120℃,其熱量足夠烘干坯件所用。余熱回收流程如圖所示。熱管空氣預熱器參數見下表。
 
 
熱管空氣預熱器參數
 
項     目
煙     氣
空     氣
流量(標準狀態)(m3/h)
2000
8600
進口溫度/℃
564
20
出口溫度/℃
160
120
回收熱量/kW
311
熱管規格/mm
φ32×2000
熱管根數/根
400
燃料品種
投資回收期/年
1.5
 
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