3000陶瓷球蓄热式燃烧器及其应用
陶瓷球蓄热式燃烧器及其应用
杨志宏
（锦州奥和汽车电器有限公司辽宁锦州121000）
摘要：介绍了目前工业窑炉现状，陶瓷球蓄热式燃烧器的合理性；从设计原理、陶瓷球蓄热式燃烧器的特点上加以深入说明这种技术能提高工业窑炉的热效率，并能有效地降低环境污染；本文详细的阐述陶瓷球蓄热式燃烧器的工作原理，以及陶瓷球蓄热式燃烧器中陶瓷球的填充高度及陶瓷球的直径大小对燃烧器的影响等。
关键词：工业窑炉陶瓷球蓄热式燃烧器烟气余热减低排放
1.引言
建国初期，我国工业窑炉热效率经热工测试表明平均在30%以下，大量的燃烧热通过烟气、窑墙等消耗于大气中，这不仅使有效热量得不到充分利用，还给空气与环境造成严重污染。到了六七十年代末期随着技术水平的提高，越来越多的节能措施应用于窑炉改进，达到减少热损失并能较多的利用烟气余热，能使窑炉的效率提高到40-50%左右。直到八十年代初，蓄热式陶瓷燃烧器问世,并成功地在工业炉上使用,这种燃烧技术可使工业窑炉的热效率提高到70%以上。目前已成功地开发出了各种型式的蓄热式烧嘴，其中陶瓷球型蓄热燃烧器是单预热陶瓷球蓄热式燃气烧嘴，实践证明这种燃烧器比较经济实用。
2.蓄热燃烧器设计原理
蓄热式燃烧器的设计遵循了高温低氧空气燃烧的基本技术原理，即高效回收烟气余热，大
的排放。蓄热式燃烧器采用燃气和空气双预热的设计方式。空气和燃气幅减少污染物特别是NO
X
经蓄热体与其进行热交换后将其预热到较高的温度（900℃以上）并使其在烧嘴横断面上对角线位置喷向燃烧装置内，而燃烧产物烟气也在烧嘴横断面上另一对角线位置由引风机经蓄热体进行热交换后抽出，其排放温度在150℃左右，这样的设计使燃烧区有大量的高温烟气掺混，这样既可使燃烧区的氧浓度大幅降低，又不会造成燃烧温度的降低，从而提高燃料燃烧热效率。
3.燃烧器组成
蓄热式燃烧器有壳体、烧嘴砖、装球口，格栅、保温层、陶瓷球、卸球口、纤维板、纤维棉、连接件、观火孔、点火长明灯及燃气接口等部分组成，其内腔装填蓄热陶瓷球。
4.燃烧器工作原理
陶瓷球型蓄热式燃烧器又称单预热陶瓷球蓄热式燃气烧嘴。是用陶瓷作蓄热体和烧嘴的燃
烧装置，由2个烧嘴，2个蓄热器，1个或几个气体换向阀及相关管路、风机和控制系统组成。其工作原理如图1所示：
这种烧嘴采用陶瓷小球作为蓄热体，空气与燃气（油雾）气流斜交混合。工作时两烧嘴是交替进行燃烧的。当烧嘴B燃烧时，从鼓风机出来的常温空气由换向阀切换进入蓄热式燃烧器B 后，在经过蓄热式烧嘴B陶瓷球时被加热，在极短的时间内常温空气被加热到接近炉膛温度（一般比炉温低50-100℃），被加热的高温热空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21％的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料（燃油或燃气），燃料在贫氧（2-20％）状态下实现燃烧;与此同时，炉膛内燃烧后的热烟气在排烟风机的强力作用下经过另一个蓄热式烧嘴A排入大气，炉膛内高温热烟气通过蓄热式烧嘴A时，将显热储存在蓄热式烧
（本图1仅供参考）
嘴内，烟气粉尘被烧嘴A中陶瓷球挡住，大部分烟气余热被陶瓷球吸收拦截，高温烟气经烧嘴A 之后变成低于150℃的低温烟气经过换向阀排出。当烧嘴A燃烧时，空气穿过A烧嘴蓄热床被预热后(一般比炉温低50-100℃ )再进入炉膛燃烧，同时B烧嘴重复进行A烧嘴刚才的排烟蓄热操作。由于排烟温度的降低，烟道、烟囱内衬也可不使用耐高温材料砌筑，这样可大大节省投资。也可使换向阀、风机始终处在低温条件下，因而风机可选用标准设计，在电气程序的自动控制下以一定的频率进行切换，使两个蓄热式燃烧器始终处于蓄热与放热交替工作状态，从而实现烟气
余热的最大回收利用达到节能和降低NO
x 排放量等目的，常用的切换周期为30-200秒。如此周而
复始变换，通过蓄热体这一媒介，排出的烟气余热绝大部分转换成燃烧介质的物理热，被充分回
收利用。
5.结构设计、技术参数、特点
空气与燃气的混合气体在经过蓄热器时伴随有辐射传热，也有对流传热和接触传热，由于蓄热燃烧要求空气流速快，使蓄热器中的气流处于紊流状态，因而蓄热式换热器内的传热是一复杂传热过程。如果结构设计不合理，则会使阻力增加，增大动力消耗，严重影响热能有效利用率。蓄热式换热器结构参数主要包括蓄热体的填充高度和换热面积等。
5.1蓄热式换热陶瓷球填充高度：
陶瓷球会增加空气阻力及风机动力消耗，整体效率明显降低，因此在陶瓷球径确定的前提下，球的填充高度对燃烧热效率具有决定作用。经东北大学蔡九菊老师等人实验得出：直径15mm的陶瓷球，填充高度在0.6m以上，直径25mm的陶瓷球填充高度应在0.7m以上，直径35mm的陶瓷球填充高度应在0.8m以上。
5.2换热器传热比表面积
陶瓷球球径越小，单位面积填充球的换热比表面积越大。在材质相同情况下，随着陶瓷球蓄热体比表面积的增大，空气预热温度升高，蓄热式唤起的温度和热效率也随之增大。但是比表面积越大，意味着球的直径越小，随之阻力损失也增大，若综合考虑，换热器的传热比表面积应有一个最佳值。
5.3换向时间：
为了使燃料热能充分利用，蓄热式换热器换向时间必须有一定的要求。时间的长短受蓄热体形状、大小和填充高度的制约。在一定条件下，换向时间越短，温度效率越高；但换向越频繁，动力消耗就越大。一般球状蓄热体换向时间一般在50-200s之间，另外换向阀的质量也十分重要。
5.4陶瓷球蓄热体特点
1)耐高温：使用温度不低于1250℃
2)耐化学腐蚀：特别是耐高温烟气中的SO
2、CO
2、
NO
X
等的腐蚀和不与高温粉尘固溶及抗高
温氧化；
3)具有较高的热辐射、导热、放热和蓄热率；
4)具有足够的机械强度，在高温下填充不变形、不坍塌；
5)具有良好的抗热震性能
6)更换清洗方便
7)价格适中，使用寿命长。
根据不用使用温度，可选用粘土质、刚玉质、莫来石质、锆英石质、钛酸铝质和堇青石
质等材料作陶瓷球。实验表明：从热容、抗震性、耐化学腐蚀、辐射率和导热率等方面考虑，认为普通莫来石质陶瓷作蓄热体是合适的，一般寿命在三个月以上，有的甚至可使用6到12个月，且价格也易被接受。
6.结束语
陶瓷球蓄热式燃烧器设计原理成熟可靠、结构简单、适用性强，投入运转后，蓄热燃烧时，在烟气与预热空气量相近的前提下，预热温度低于炉膛温度100-200℃，排烟温度在150-200℃.节能54%，热效率高达70-80%。对于烟气粉尘含量高的工业窑炉，蓄热式燃烧器的应用不仅节省陶瓷球蓄热体的投资，同时还能降低动力消耗，防止堵塞，延长使用寿命。参考文献：
1、沈君权沈弘韬蓄热燃烧与陶瓷球蓄热式换热器《陶瓷》2001 第5期
2、蔡九菊等填充球蓄热室传热特性研究钢铁，1999,34（2）：17-18
3、蒋绍坚等一种新型烧嘴及其高效节能低污染特性分析工业炉，2000,22（3）：7-10
4、吴道君工业炉节能新技术的应用陶瓷信息报，2000,80
陶瓷工业窑炉煤改气节能技术改造可行性研究报告
目录 第一章总论。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。（2）第二章项目提出的背景和必要性（6）第三章生产工艺流程和节能减排改造方案（12）第四章建设规模与建设方案（20）第五章节能分析评价（26）第六章环境保护与减排效益（28）第七章劳动安全卫生与消防（32）第八章组织机构与劳动定员（35）第九章工程实施进度（38）第十章投资估算与资金筹措（39）第十一章财务评价（42）第十二章社会评价（49）第十三章结论与意见（51）附表及附件
第一章总论 1.1项目概况 1.1.1项目名称：陶瓷窑炉煤改气节能项目 1.1.2 建设单位：景德镇xxxx陶瓷集团有限公司 1.1.4 建设规模和主要建设内容 本项目不改变原有生产能力，主要是将原有8条陶瓷煤窑进行改造，实现“三个改变”：a.改变燃料结构，改燃煤为烧气；b.改变窑炉结构，由窑车式高耗能煤烧窑炉改造为现代节能型辊道式窑炉；c.改变烧成方式，将匣装隔焰烧炼改为无匣裸烧新工艺。根据产品品种的不同对原有8条窑炉进行合理调配改建。其中5条改为燃气辊道窑；3条改成12座燃气6米3梭式窑。 窑炉年工作日为330天，年总产量为5600万件。 1.1.5 总投资和资金筹措 估算总投资5246万元。其中：固定资产投资5121.7 万元，建设期利息124.3万元。 资金来源为：申请银行贷款2000万元，自筹3246万元。 1.1.6 建设期限：18个月。 1.1.7 项目主要效益预测 项目建成后，节能减排效果好。节约能源折合标准煤19140吨。减少排放烟尘2975吨/年；二氧化硫432吨/年；煤渣11572吨/年。
蓄热式燃烧炉
一，设备简介 蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2%~20%）状态下实现燃烧。同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为30~200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。 1.实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高 作为一个回收烟气余热的燃烧系统，温度效率、热回收率和炉子热效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。国内外大量生产实际的测试数据表明，在适当的换向周期下，经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近，仅差100℃左右，温度效率高达95%左右，热回收率为80%左右。炉子热效率得到了较大的提高。 2 . 加热质量好，氧化烧损小
由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴，而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病，同时也减少了高温氧化烧损的可能性。由于炉温的均匀程度大大提高，被冶炼的物料加热质量得到了充分保证。 3.节能效果显著 蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比，热回收率大大提高，节能效果特别明显，其节能率往往达到40～50%。这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。 4.适用性较强，能用于多种不同工艺要求的工业炉 由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好，炉温波动小，不存在高温区过分集中及火焰对工件的冲刷等问题，所以它的适用范畴较宽。目前己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉，在实际运行中都比较稳定可靠，取得了比较好的经济效益和社会效益。
3000陶瓷球蓄热式燃烧器及其应用
陶瓷球蓄热式燃烧器及其应用 杨志宏 （锦州奥和汽车电器有限公司辽宁锦州121000） 摘要：介绍了目前工业窑炉现状，陶瓷球蓄热式燃烧器的合理性；从设计原理、陶瓷球蓄热式燃烧器的特点上加以深入说明这种技术能提高工业窑炉的热效率，并能有效地降低环境污染；本文详细的阐述陶瓷球蓄热式燃烧器的工作原理，以及陶瓷球蓄热式燃烧器中陶瓷球的填充高度及陶瓷球的直径大小对燃烧器的影响等。 关键词：工业窑炉陶瓷球蓄热式燃烧器烟气余热减低排放 1.引言 建国初期，我国工业窑炉热效率经热工测试表明平均在30%以下，大量的燃烧热通过烟气、窑墙等消耗于大气中，这不仅使有效热量得不到充分利用，还给空气与环境造成严重污染。到了六七十年代末期随着技术水平的提高，越来越多的节能措施应用于窑炉改进，达到减少热损失并能较多的利用烟气余热，能使窑炉的效率提高到40-50%左右。直到八十年代初，蓄热式陶瓷燃烧器问世,并成功地在工业炉上使用,这种燃烧技术可使工业窑炉的热效率提高到70%以上。目前已成功地开发出了各种型式的蓄热式烧嘴，其中陶瓷球型蓄热燃烧器是单预热陶瓷球蓄热式燃气烧嘴，实践证明这种燃烧器比较经济实用。 2.蓄热燃烧器设计原理 蓄热式燃烧器的设计遵循了高温低氧空气燃烧的基本技术原理，即高效回收烟气余热，大 的排放。蓄热式燃烧器采用燃气和空气双预热的设计方式。空气和燃气幅减少污染物特别是NO X 经蓄热体与其进行热交换后将其预热到较高的温度（900℃以上）并使其在烧嘴横断面上对角线位置喷向燃烧装置内，而燃烧产物烟气也在烧嘴横断面上另一对角线位置由引风机经蓄热体进行热交换后抽出，其排放温度在150℃左右，这样的设计使燃烧区有大量的高温烟气掺混，这样既可使燃烧区的氧浓度大幅降低，又不会造成燃烧温度的降低，从而提高燃料燃烧热效率。 3.燃烧器组成 蓄热式燃烧器有壳体、烧嘴砖、装球口，格栅、保温层、陶瓷球、卸球口、纤维板、纤维棉、连接件、观火孔、点火长明灯及燃气接口等部分组成，其内腔装填蓄热陶瓷球。 4.燃烧器工作原理 陶瓷球型蓄热式燃烧器又称单预热陶瓷球蓄热式燃气烧嘴。是用陶瓷作蓄热体和烧嘴的燃
陶瓷窑炉的分类
陶瓷窑炉的分类及特点 一、陶瓷窑炉分类 1、按构造型式分：梭式窑、隧道窑、辊道窑、推板窑、圆型（转盘窑）、钟罩窑 2、按供热方式分：煤窑、柴窑、电窑、燃气窑。煤窑、柴窑已被淘汰，清洁能源窑炉（电、燃气）已走向成熟阶段。 3、按烧成温度分：高温窑、中温窑、低温窑。 二、陶瓷窑炉介绍 1、梭式窑：是间歇烧成的窑，跟火柴盒的结构类似，窑车推进窑内烧成，烧完了再拉出来，卸下烧好的陶瓷。窑车如同梭子，故而称为梭式窑。 2、隧道窑：一般是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运行着窑车。燃烧设备设在隧道窑的中部两侧，构成了固定的高温带，烧成带，燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟囱或引风机的作用下，沿着隧道向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，这一段构成了隧道窑的预热带。在隧道窑的窑尾鼓入冷风，冷却隧道窑内后一段的制品，鼓入的冷风流经制品而被加热后，再抽出送入干燥器作为干燥生坯的热源，这一段便构成了隧道窑的冷却带。 3、辊道窑：辊道窑是连续烧成的窑，以转动的辊子作为坯体运载工具的隧道窑。陶瓷产品放置在许多条间隔很密的水平耐火辊上，靠辊子的转动使陶瓷从窑头传送到窑尾，故而称为辊道窑。 4、倒焰窑：燃烧所产生的火焰都从燃烧室的喷火口上行至窑顶，由于窑顶是密封的，火焰不能继续上行，在走投无路的情况下，就被烟囱的抽力拉向下行，经过匣钵柱的间隙，自窑底吸火孔进支烟道，主烟道，最后由烟囱排出。 5、推板窑：又称推板式隧道窑，是一种连续式加热烧结设备，按照烧结产品的工艺要求，布置所需的温区及功率，组成设备的热工部分，满足产品对热量的需求。把烧结产品直接或间接放在耐高温、耐磨擦的推板上，由推进系统按照产品的工艺要求对放置在推板上产品进行移动，在炉膛中完成产品的烧结过程。 三、陶瓷窑炉选择 1、对于日产量在20M3以下，且产品种类较多，烧成温度各异，由于其本身产量难以满足隧道窑的生产量，推荐采用快速烧成梭式窑。 2、对于日产量等于或大于20M3，但其釉色复杂，如窑变结晶釉需一定的恒温及冷却时间，可采用传统梭式窑或电热梭式窑；如果窑变釉或结晶釉只是部分，可以选用快速窑，快速窑不是只快，也可以放慢。慢，温差可控制很小。但慢的节能效果差。 3、对产量较大、高度较高、重量较重、温度较高、釉色单一，可选用台车式隧道窑。如高温日用陶瓷，卫浴陶瓷。 4、对温度在1300℃以内，产量较大的艺术陶瓷、日用陶瓷、卫浴陶瓷，建议采用辊道窑，或大型快速梭式窑。
窑炉基本知识
窑炉有哪些 按煅烧物料品种可分为陶瓷用窑炉、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑等。前者按操作方法可分为梭式窑炉半连续窑和间歇窑。 按热原可分为火焰窑和电热窑。 按热源面向坯体状况可分为明焰窑、隔焰窑和半隔焰窑。 按坯体运载工具可分为有窑车窑、推板窑、辊底窑(辊道窑)、输送带窑，步进梁式窑和气垫窑等。 按通道数目可分为单通道窑、双通道窑和多通道窑。 一般大型窑炉燃料多为重油，轻柴油或煤气、天然气。 窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备，输送设备等四部分组成。 电窑多半以电炉丝、硅碳棒或二硅化钼作为发热元件。其结构较为简单，操作方便。 此外，还有多种气氛窑等。 窑炉结构是否合理，选型是否正确，直接关系到产品的质量，产量和能量消耗的高低等，是陶瓷生产中的关键设备。 窑炉结构 ●间歇式窑炉 能耗大，产量较低，排烟温度在６００℃～８６０℃。 影响梭式窑内温度场均匀性的关键因素： ①采用新型烧嘴，如：等温烧嘴，脉冲烧嘴，高速烧嘴。 ②调整烧嘴的布设， ③改善码坯的放置， ④合理布设烟道， ⑤对于梭式窑，余热利用， ⑥选择适当的温度检测点和控制方法。 ●连续式窑炉 ①隧道窑 温差大，特别是预热带；窑墙、窑车蓄热量大，能耗高 ２４００－１２０００×４．１８ｋＪ／ｋｇ产品；采用一些新技术能耗可降至１１００－５２００×４．１８ｋＪ／ｋｇ。采用新技术：无匣裸烧，轻质保温，轻质窑车。存在关键问题：还原烧成气氛的检测与控制②辊道窑 ●能耗较低：最低可达２００－３００×４．１８ｋＪ／ｋｇ产品； ●产量大：窑长２２０ｍ以上，墙地砖产量１００００ｍ２／ｄ以上； ●合理控制雾化风压和助燃风量 ●合理调节排烟风机，抽热风机的抽出量 ●合理设置挡火墙，挡火板 ●延长烧嘴或延长火焰的长度″引火归心″ ●在结构上，将全窑平顶或全窑筑拱的结构改造为烧成带筑拱的结构，可有效的减少断面温差。 窑炉的检修及保养 窑炉整体的检修和保养不可忽略，这关系到窑炉生产能力的大小，能否使窑炉达到设计产量，以及生产出的产品是否符合要求等。一是窑内通道内是否畅通，有没有影响车底冷却系统的障碍，车底冷却风机运转是否良好；二是窑内轨道的运行实际情况，是否有变形的部
换热器分类
换热器分类 换热器作为传热设备随处可见，在工业中应用非常普遍，特别是耗能用量十分大的领域，随着节能技术的飞速发展，换热器种类开发越来越多。适用于不同介质，不同工况，不同温度，不同压力的换热器，结构和形式亦不同，换热器种类随新型，高效换热器的开发不断更新，具体分类如下。 （一）按传热原理分类 1.直接接触式换热器这类换热器主要工作原理是两种介质经接触面而相互传递热量，实现传热，接触面积直接影响到传热量。这类换热器的介质通常是一种气体，另一种为液体，主要以塔设备为主体的传热设备，但通常又涉及传质。故很难区分与塔器的关系，通常归口为塔式设备，电厂用凉水塔为最典型的直接接触式换热器。 2．蓄能式换热器（简称蓄能器）这类换热器用量极少，原理是通过一种固体物质，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到传递热量的目的。 3．板，管式换热器这类换热器用量非常大，占总量的99%以上，原理是热介质通过金属或非金属将热量传递给冷介质的传热设备，这类换热器是我们通常称为管壳式，板式，板翘式，板壳式换热器。（二）按传热种类分类 1.无相变传热一般分为加热器和冷却器。 2.有相变传热一般分为冷凝器和重沸器。重沸器又分为釜式重沸器，虹吸式重沸器，再沸器，蒸发器，蒸汽发生器，废热锅炉。
（三）按结构分类 分为釜式换热器，固定管板式换热器，填料函式换热器，u形管式换热器，蛇管式换热器，双壳程换热器，单套管换热器，多套管换热器，外导流筒换热器，折流杆式换热器热管式换热器，插管式换热器，滑动管板式换热器。 （四）按折流板分类 分为单弓形换热器，双弓形换热器，三弓形换热器，螺旋弓形换热器。（五）按板状分类 分为螺旋板式换热器，板式换热器，板翘式换热器，板壳式换热器，板式蒸发器，板式冷凝器，印刷电路板换热器，穿孔板换热器。(六) 按密封形式分类 此类换热器多用于高温，高压装置中，具体分为：螺旋锁紧环换热器，薄膜密封换热器，钢垫圈换热器，密封盖板式换热器。 （七）非金属材料换热器分类 分为石墨换热器，氟塑料换热器，陶瓷纤维复合材料换热器，玻璃钢换热器。 （八）按材料分类 主要为金属和非金属两大类，金属又可分为低合金钢，高合金钢，低温钢，稀有金属等。 换热器种类繁多，还有按管箱分类等，各种换热器各自适用于某一种工况，为此，应根据介质，温度，压力的不同选择不同种类的换热器，扬长避短，使之带来更大的经济效益。
陶瓷窑炉烟气处理技术
陶瓷窑炉烟气处理技术 随着国民经济的不断发展，我国陶瓷工业也得到了迅猛发展。2005年我国陶瓷产量：日用陶瓷175亿件，建筑陶瓷35 m2，卫生陶瓷约9 000万件，产量均居世界第一，约占世界的2/3，形势一片大好。但其带来的负面影响——窑炉烟气污染也越来越突出。 我国大气中90%的SO x、85%的CO2、80%的RO x(粉尘)和50%的NO x污染均来自陶瓷窑炉、蒸汽锅炉以及其他各种工业窑炉[1]。据资料统计，目前仅在日用陶瓷、建筑陶瓷生产领域中就有3 000余座燃煤窑炉，达到窑炉总数的70%，因此处理陶瓷窑炉烟气污染就成为了目前应该研究的方向。 笔者结合陶瓷窑炉烟气的污染物形成机制，对目前窑炉烟气的处理技术和发展方向进行了综述。 1 陶瓷窑炉烟气污染产生的机制 陶瓷窑炉烟气中有害物质可分为两类：一类是气相化学物质，另一类是固相的烟尘，都是造成大气污染的主要物质。 1.1 气相化学物质的产生 燃煤产生的气相化学物质主要有SO X和NO X。 （1） SO X是由煤、粘土中的硫化物杂质在800 ℃左右被氧化所致。 在陶瓷生产中不仅燃烧的燃料中含有硫化物杂质，而且原料也有一些含硫的杂质，如：黄铁矿(FeS2)、Fe2(SO4)3、CaSO4、Na2SO4等。这些杂质存在于陶瓷坯体中，在烧成的过程中，要进行一系列氧化还原反应。 （2） NO X的产生类型有3种： a、热力型NO X，燃烧时的空气中带进来的氮在高温下与氧发生反应生成NO X被称为热力型NO X（T －NO X）。 b、燃料型NO X，因为煤中含有许多氮的有机化合物如芳香杂环氮化物、吡咯及衍生物，在高温作用下易产生NH3或HCN氧化生成NO X。 c、快速型NO X，指在燃烧过程中，燃料中的碳氢化合物发生分解，其分解的中间产物和N2反应生成的氮氧化物。快速型NO X生成量很少，可不予考虑。 1.2 固相烟尘的产生 煤被加热350～600 ℃时，大量释放出以碳氢化合物为主的挥发分，进入炉膛空间。但是在低温缺氧条件下,挥发分不可能正常燃烧,发生裂化、脱氢、叠合、环化而生成含碳量多的苯环物质——碳黑；不完全燃烧生成环烃物质——烟炱；还可能因还原反应而分解出游离的碳粒；由烟气带出的飞灰和未燃尽的煤炭颗粒微尘；这些物质总称烟尘。全世界每年约有1亿t烟尘排放到空气中，如不及时处理，不仅会污染环境，而且会损害人类的健康。 2 烟气脱硫（FGD）
监测换热器介绍说明
监测换热器 在我国石油化工、冶金和发电等行业上，大多采用工业循环冷却水。目前，为了进一步节能减排，提高循环冷却水的利用率，从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。同时，加强水处理的监测也越来越重要。监测换热器较好地模拟了工业现场换热器，对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重要。它适用于各种材质的换热器，如陶瓷换热器，金属换热器等。 1. 监测换热器的原理 监测换热器 监测换热器是一种模拟用的小型换热器, 其工作条件较接近于换热器装置的实际运行条件, 其特点是有一个传热的金属表面, 能够监测传热面上腐蚀、结垢和沉积的情况。适于各种材质的换热器监测，如陶瓷换热器、金属换热器、石墨换热器等。所以监测换热器法是冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法。
监测换热器安装在循环冷却水旁。试验管采用￠19×2 毫米无缝钢管, 外壁镀铬, 有效长度1177 毫米, 有效传热面积0.055米2 , 流经试管的冷却水( 给水) 流量636 公斤/小时( 流速1米/秒) ; 采用低压饱和蒸汽, 试管传热强度约500, 000 千焦(/ 米2时) , 水侧壁温75~80℃。测量水的流量、进出口温度和蒸汽温度等数据, 计算当前污垢热阻值。取出试管和挂片通过失重法计算腐蚀率、粘附速度等。 2. 监测换热器的分类根据热介质来源不一样, 可以分为我们通常说的蒸汽式监测换热器和电加热式监测换热器。 3. 监测换热器的热介质来源现场带压工作蒸汽, 虽然监测换热器工作要求蒸汽压力在0.8~1.0kg/cm2, 但在进入监测换热器前蒸汽压力要保持在 4.0~ 5.0kg/cm2, 然后再减压到监测换热器工作压力。如果进入监测换热器前蒸汽压力低于4.0 kg/cm2, 在冬天尤其是在北方, 蒸汽管线中蒸汽含水过多, 影响测量; 如果进入监测换热器前蒸汽压力高于5.0 kg/cm2, 蒸汽的波动, 难以控制。为了稳定蒸汽压力, 采用一种蒸汽自力式调压阀, 它是一种不需要外加能源的这些执行机构, 外来蒸汽压力在4.0~10.0kg/cm2 波动, 经过蒸汽自力式调压阀, 使压力可以稳定在0.8~1.0kg/cm2中的某个值, 运用场合比较大。 4. 电加热式监测换热器用于不能提供外来蒸汽的现场, 通过电加热容器里的水产生蒸汽给试验管加热。使用电加热式监测换热器, 消耗功率在18 千瓦以上, 监测成本较高。
蓄热式陶瓷燃烧器
蓄热式陶瓷燃烧器 蓄热式陶瓷燃烧器的系统主要包括：用蜂窝陶瓷或蓄热小球等做成的蓄热体，燃烧器，空气和烟气的切换装置（换向阀）及其相应的控制系统，如下图所示： 一个蓄热式燃烧单元至少有两个燃烧器本体、两个体积紧凑的蓄热室、换向阀和与之配套的控制系统组成，即应用蓄热式（高温空气）燃烧技术的炉子燃烧器需成对安装，可在同一侧，亦可相对放置。当燃烧器Ａ工作时，产生的大量高温烟气经由燃烧器Ｂ排出，与蓄热体换热后，可将排烟温度降到200℃以下，一定时间间隔后，切换阀使助燃空气通过Ｂ的蓄热体，空气将立刻被预热到烟气温度的８０％～９５％以上。燃烧器Ｂ启动的同时，燃烧器Ａ停止工作，转为排烟和蓄热装置。通过这种交替运行方式，实现“烟气余热的极限回收”和“助燃空气的高温预热”。 如上图所示，高效蓄热体材料特性、燃烧器、换向阀的质量及换向时间的长短是保证高温空气燃烧的关键。 （１）蓄热体
蓄热体是高温空气燃烧技术中最关键的部件。在与燃烧空气或高温燃烧废气进行直接接触的过程中，蓄热体就是一个热交换器，因此，要求蓄热体具有较大的传热面积和持久的传热性能。此外，尽可能选用报废后不会污染环境的材料。目前蓄热体一般采用陶瓷小球或蜂窝陶瓷。 （２）燃烧器 蓄热式陶瓷燃烧器（ＲＣＢ）好比均热炉的一个燃烧通道，结构简单也可做成燃烧器。煤气喷嘴从燃烧器后部插入，此时由于燃烧器中温度很高，在排烟状态下，需对煤气喷嘴进行冷却，由于空气（或煤气）已被预热到很高的温度，故空气与煤气间不需要布置混合装置就能很好的燃烧。在实际使用过程中，一个燃烧器配一个蓄热室，也可多个燃烧器共用一个蓄热室。 如上图所示，模式Ａ表示燃烧器Ａ处于燃烧状态，燃烧器Ｂ处于排烟状态。燃烧所需空气经过换向阀，再通过燃烧室Ａ，被其预热后在燃烧器Ａ中与燃料混合，燃烧生成的火焰加热物料，高温废气通过燃烧器Ｂ进入蓄热室（Ｂ处于排烟状态），将其中的蓄热球加热，
(完整版)管壳式换热器简介及其分类
管壳式换热器简介及分类 概述 换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空以及其他许多工艺部门广泛使用的一种通用设备。在华工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%；在炼油厂中该项投资约占总投资的35%-40%。 目前，在换热器中，应用最多的是管壳式换热器，他是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。虽然管壳式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量无法与板式或者是板翅式等紧凑换热器相比，但管壳式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来人们已在其设计和加工方面积累了许多经验，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠设计及制造标准，而且方便的使用众多材料制造，设计成各种尺寸及形式，管壳式换热器往往成为人们的首选。 近年来，由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素，传热强化技术和换热器的现代研究、设计方法获得了飞速发展，设计人员已经开发出了多种新型换热器，以满足各行各业的需求。如为了适应加氢装置的高温高压工艺条件，螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器技术获得了快速发展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然气工业中大量应用，可达到承压35Mpa、承温700℃的工艺要求；为了回收石化、原子能、航天、化肥等领域使用燃气、合成气、烟气等所产生的大量余热，产生了各种结构和用途的废热锅炉，为了解决换热器日益大型化所带来的换热器尺度增大，震动破坏等问题，纵流壳程换热器得到飞速的发展和应用；纵流壳程换热器不仅提高了传热效果，也有效的克服了由于管束震动引起的换热器破坏现象。另外，各种新结构的换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器等也大量涌现。 管壳式换热器按照不同形式的分类 工业换热器通常按以下诸方面来分类：结构、传热过程、传热面的紧凑程度、所用材料、
监测换热器介绍说明
监测换热器? 在我国石油化工、冶金和发电等行业上，大多采用工业循环冷却水。目前, 为了进一步节能减排，提高循环冷却水的利用率，从而对水处理的技术和药剂的质量要求越来越高。同时，加强水处理的监测也越来越重要。监测换热 器较好地模拟了工业现场换热器，对测量有关水质的腐蚀、结垢数据十分重 要。它适用于各种材质的换热器，如陶瓷换热器，金属换热器等。 1.监测换热器的原理 监测换热器是一种模拟用的小型换热器，其工作条件较接近于换热器装置的实际运行条件，其特点是有一个传热的金属表面，能够监测传热面上腐蚀、结垢和沉积的情况。适于各种材质的换热器监测，如陶瓷换热器、金属换热器、石墨换热器等。所以监测换热器法是冷却水系统进行腐蚀、结垢监测和评价的一种重要方法。 监测换热器安装在循环冷却水旁。试验管采用0 19疋毫米无缝钢管，外 壁镀铬，有效长度1177毫米，有效传热面积0.055米2 ,流经试管的冷却水（给水）流量636公斤/小时（流速1米/秒）;采用低压饱和蒸汽，试管传热强度
约500, 000千焦（/米2时），水侧壁温75~80C。测量水的流量、进出口温度和蒸汽温度等数据，计算当前污垢热阻值。取出试管和挂片通过失重法计算腐蚀率、粘附速度等。 2.监测换热器的分类根据热介质来源不一样，可以分为我们通常说的蒸汽式 监测换热器和电加热式监测换热器。 3.监测换热器的热介质来源现场带压工作蒸汽，虽然监测换热器工作要求 蒸汽压力在0.8~l.0kg/cm^，但在进入监测换热器前蒸汽压力要保持在 4.0~ 5.0kg/cm2,然后再减压到监测换热器工作压力。如果进入监测换热器前蒸汽压 力低于4.0 kg/cm2,在冬天尤其是在北方，蒸汽管线中蒸汽含水过多，影响测量； 如果进入监测换热器前蒸汽压力高于 5.0 kg/cm2,蒸汽的波动，难以 控制。为了稳定蒸汽压力，采用一种蒸汽自力式调压阀，它是一种不需要外加能源的这些执行机构，外来蒸汽压力在4.0~10.0kg/cm2波动，经过蒸汽自力式调压阀，使压力可以稳定在0.8~1.0kg/cm2中的某个值，运用场合比较大。 4.电加热式监测换热器用于不能提供外来蒸汽的现场，通过电加热容器里 的水产生蒸汽给试验管加热。使用电加热式监测换热器，消耗功率在18千瓦以上，监测成本较高。 |折叠智能系统 智能监测换热器系统
陶瓷工业窑炉能耗现状及节能技术
陶瓷工业窑炉能耗现状及节能技术 一．陶瓷工业窑炉概况 陶瓷工业窑炉按样式分：辊道窑、隧道窑、梭式窑。按热源分：燃油窑、燃气窑、电窑、微波窑。陶瓷产品主要分为：建筑陶瓷、日用陶瓷、卫生陶瓷、特种陶瓷。 建筑陶瓷具有薄、平、规则的特点，全部采用辊道窑快速烧成。日用陶瓷根据产品的各自特点，小而薄的可采用辊道窑烧成；大而不规则的则采用隧道窑烧成。卫生陶瓷大多体型大，不规则，厚度不一多采用隧道窑或梭式窑生产。特种陶瓷根据产品的样式以及物理化学要求大多采用电辊道窑、燃气梭式窑或微波窑烧成。 二．能耗因素 影响陶瓷窑炉能耗的因素有： 1.窑炉样式。隧道窑、梭式窑的窑车具带走的热量占窑炉 总耗热的20%左右。国内辊道窑能耗在450—1200Kcal/kg 瓷，隧道窑的能耗在1000Kcal/Kg瓷以上。 2.窑炉结构。窑墙的保温蓄热性能、窑顶结构对于气体流动 的影响、各种管道分布的合理性及对热量的利用率的影响。 3.窑炉尺寸。窑炉宽度增加1m，单位制品的能耗大概减少 2.5%。窑炉越长，窑头排烟带走的热量就越少。窑炉越高， 散热面积越大，能耗越大。
4.窑炉燃料。同样的温度要求下，洁净燃料所需的空气量和 产生的烟气量少，排烟带走的热量就少。微波、电热、燃气、燃油、燃煤窑炉的能耗依次增大。 5.窑炉材料。窑体材料的热导率越低，窑体散热越少，材料 越轻，窑体蓄热越少。 6.窑炉控制。目前国内大多采用计算机自动监测控制系统， 合理调节窑内温度、压力、气氛，从而减少燃料消耗；合理调节风机和传动电机频率，减少无用功。 7.窑炉烧嘴。目前国内新建窑炉大多采用高速预混式节能烧 嘴，该烧嘴可调节空气过量系数，高速，减少宽断面温差。 8.窑炉余热的回收利用。目前国内陶瓷窑炉基本都采用直接 热回收利用的方式，如：加热空气、干燥坯体等，动力回收的很少。 9.产品。产品的原料、规格、性能的不同，烧成参数也不同， 能耗自然也不同，产品烧成温度降低100℃,单位产品热耗可降低10%。目前广东外墙砖的能耗大概为530—1000Kcal/Kg瓷，仿古砖480—700Kcal/Kg瓷，抛光砖530—800Kcal/Kg瓷，日用卫生陶瓷大概为1000—2000Kcal/Kg瓷。 三.几种常见窑炉的能耗或节能成果。 辊道窑： 辊道窑因其机械自动化程度高、结构简单、产量大深受
陶瓷盘管热风炉介绍2017
荣华节能产品介绍 三、碳化硅陶瓷螺旋盘管热风炉 碳化硅陶瓷螺旋盘管热风炉的主要材料为碳化硅，巩义市荣华节能陶瓷换热器有限公司利用碳化硅耐高温、耐腐蚀、导热好的特性，研发出碳化硅陶瓷螺旋盘管热风炉，各项主要性能指标大幅度超越了传统金属热风炉，无污染、无异味，绿色环保的食品级热风炉，节约能源，是金属热风炉的完美换代产品，由于螺旋盘管的特殊结构，直接换热，高温热风最高可达1250℃，无需蓄热切换，可以解决无焰烧结的难题。目前已经申请了发明专利（申请号：201710527536.2）。 碳化硅陶瓷螺旋盘管热风炉有多种规格， a.工业用燃气高温热风炉：热风温度标准 500℃至1200℃，这种热风炉可烘干、烘焙及解决无火焰烧结。 b.中温食品级热风炉可以用于加热烘干、茶叶杀青和农副产品加工等：也适应大棚蔬菜、养殖等。 c.民用热风炉，解决寒冷地带农家取暖，可以使用植物燃料、树枝、劈柴与煤等。 设备特点 1.由于是碳化硅陶瓷产品热源火焰可以直接接触换热管，高温火焰直接喷入热风炉内，热能利用率超高，节能效果大大超过金属热风炉。 2.可用多种燃料，如天然气、液化气、油、发生煤气、生物质颗粒、黄磷煤气，也可以用煤和劈柴等植物原料，并配套配备多种燃烧
技术与自动控制系统，减少了或解决了空气污染。其中的电热风炉可以完全做到高温废气零排放。 3.用碳化硅陶瓷热风炉可以换取300-1250℃左右的热风，根据取暖或烘干的温度，用高温热风掺常温空气10-20倍，用较小的热风炉来解决庞大热风炉的热风量，使用者减少了设备投资，达到极好的效果。 4.由于碳化硅陶瓷热风炉耐高温、耐腐蚀，是金属热风炉寿命的无数倍。
陶瓷工业窑炉烟气一体化治理研究
陶瓷工业窑炉烟气一体化治理研究 夏 清 曾光明 李彩亭 叶 昌 (湖南大学 长沙 410012) (湖南轻工业高等专科学校 长沙 410007) 摘 要 分析了燃煤窑炉在陶瓷工业中存在的必然性,阐述了陶瓷工业燃煤窑炉产生大气污染的机理,研究出一种除尘、消烟、脱硫一体化的陶瓷燃煤窑炉烟气净化装置。 关键词 燃煤窑炉 烟气 除尘 消烟 脱硫 净化装置 概述 陶瓷工业是高能耗、高资源消耗、产生高污染的行业,尤其是对大气环境的污染非常严重。这是由于经过成形、上釉的半成品,必须通过高温烧成才能获得瓷器的一切特性。陶瓷窑炉使用的燃料多种多样,而煤占燃料总消耗量的2/3,燃气窑炉排放的烟尘很少很少,燃油窑炉排放的烟尘不多,黑烟、粉尘污染远低于燃煤窑炉。但对一个陶瓷企业而言,窑炉及燃料的选择需考虑多方面的因素,涉及问题较广,并非完全取决于烟尘生成量的多少。重(渣)油是用原油经常压或减压蒸馏提取馏分后的残油,重油作为一种经济、安全、热值高的燃料在工业窑炉上利用较多,然而,由于我国炼油技术不断提高,企业使用的重油越来越差(粘度高、雾化困难,燃烧性能不好),从而也影响了它在陶瓷窑炉中的广泛使用。轻柴油是动力燃料,用作窑炉燃料,生产成本相对较高。气体燃料作为一种洁净燃料,是窑炉的最佳燃料也是陶瓷工业燃料的发展方向,但采用天然气和焦炉煤气要受地方限制,采用发生炉煤气,则要建煤气发生站,投资巨大,对气化用煤又有严格要求,且三废处理也是一大难题。我国是一个陶瓷生产大国,但不是生产强国。这体现在中小企业居多,如果都要求使用燃气或燃油窑炉燃烧洁净燃料,这是不大现实的。虽然燃煤会产生烟尘污染,劳动强度大,但由于燃煤窑炉建造费用和燃料成本低,并且我国煤炭资源丰富,分布广泛,可以就地取材,所以对广大中小陶瓷企业,特别是乡镇企业,今后很长一段时间内,仍将使用燃煤窑炉,这也符合我国当前的能源政策。据资料统计,目前仅在日用陶瓷,建筑陶瓷生产领域中就有3000余座燃煤窑炉,达到窑炉总数的70%,另外在这些陶瓷企业中服务生产的锅炉也是燃煤的,也产生很多的烟尘,加重了烟气对环境的危害。 陶瓷燃煤窑炉主要有倒焰窑、推板窑、隧道窑3种类型,燃烧室的结构基本相同,都采用简单传统的梁状水平、倾斜炉栅,燃煤方式属于加煤层状燃烧,它们最大的缺点在于燃烧过程不稳定,燃烧条件不充分,不完全燃烧损失大。对烧成产品而言,需采用有匣烧成,否则,产品的表观质量根本无法保证。对环境而言,产生的污染很大。燃煤窑炉已成为当地大气污染的主要污染源,严重危害人们的身体健康和人类生存环境。特别是些老瓷区,林立的烟囱整日喷出的是滚滚浓烟,使“天不蓝、水不清、山不绿”,目前已成为环境污染的重灾区。因此必须对此进行治理。 1 燃煤窑炉产生烟气污染的机理 陶瓷工业窑炉烟气中有害物质可分为两类:一类是气相化学物质,如SO x、NO x等,另一类是固相的烟尘。都是造成大气污染的主要污染物质之一。 SO x是由煤、粘土中的硫化物杂质在800℃左右被氧化所致。 FeS2+O2 350～450℃ FeS+SO2← 4FeS+7O2 500～800℃ 2Fe2O3+4SO2← 烧成过程中形成的NO x包括由燃料中固定氮生成的和由大气中氮生成的。这些气相物质是酸雨的主要来源。每座窑每小时排SO2量6.43～9.35㎏。SO2量与燃料的含硫量大小有直接关系。固体或液体燃料完全燃烧生成的二氧化硫量可用下式计算: SO2=2×(SB/100)(㎏/h) 式中:S———燃料中的含硫量,%; B———燃料消耗量,㎏/h。 烟尘不仅妨碍植物的光合作用,影响气候和危害建筑物,还使人类的心血管疾病、呼吸道疾病和肺癌的发病率与死亡率增加。陶瓷燃煤窑炉大都采用挥发分含量较高的烟煤为燃料,人工加煤。烟煤在简单的梁状倾斜炉栅上进行层状燃烧,燃料层结构如图1所示。上部是加入的新煤层,中部是灼热燃烧的焦炭层,下部是灰渣层,空气从炉栅之间缝隙吸入助燃,燃烧由下往上进行。刚加煤时,新煤覆盖在燃烧着的焦炭上,下面受高温火焰和灼热焦炭的加热,上面受炉膛高温炉壁的热辐射, 国家自然科学基金(49201015)、教育部优秀年轻教师基金、湖南省优秀中青年科技基金资助项目
预热对陶瓷燃烧器燃烧过程的影响
预热对陶瓷燃烧器燃烧过程的影响! 张胤"#贺友多"#李士琦$#沈颐身$#黄晓煜%#汤清华%#李恒旭%#汪敉% &"’包头钢铁学院#包头(")("(*$’北京科技大学#北京"(((+%* %’鞍山钢铁公司#鞍山"")(((, 摘要-应用计算机模拟技术研究了不同空气和煤气预热温度对陶瓷燃烧器燃烧过程的影响.通过研究发现不同的预热温度对燃烧火焰的长度影响显著#配置合理的预热温度是热风炉操作一个有效的调节手段. 关键词-陶瓷燃烧器*燃烧*预热*数学模型 中图分类号-/0$$1’"文献标识码-2文章编号-"((34+1)(&$((",(%4($314() 566789:6;<7=7>9?@A:@B:C D E F9?:@:6B7<>C?8G E<@7 谈谈干燥技术在陶瓷生产中的应用 摘要：陶瓷干燥技术一般采用热风烘干技术，能源来源方式有天然气燃烧，煤炭燃烧及电炉等三种方式，但是其干燥周期长而致资金周转慢，均匀性稍差，并且干燥窑炉占地面积大，能耗较大。 关键词：干燥技术、陶瓷胚体、生产应用 前言 一、干燥技术的原理及特点 干燥技术是采用加热、降温、减压或其他能量传递的方式使物料的湿分产生挥发、冷凝、升华等相变过程与物料分离已达到去湿目的的。干燥过程包括传热和传质两个相互的过程：传热过程中热空气将热量传递给物料，用于汽化其中的水分并加热物料；传质过程物料中的水分蒸发并迁移到热空气中，使物料中水分逐渐降低，得到干燥。 二、干燥过程可分为三个阶段 第一阶段是干燥过程中最主要的阶段，此阶段排出大量水分，在整个阶段中，排出速度始终是恒定的，故称等速干燥阶段。在此阶段中，水分的蒸发仅发生在坯体表面上，干燥速度等于自由水面的蒸发速度，故凡足以影响表面蒸发速度的因素都可以影响干燥速度。因此，在等速干燥阶段中，干燥速度与坯体的厚度（或粒度）及最初含水量无关。而与干燥介质（空气）的温度、湿度及运动速度有关。 第二阶段是降速干燥阶段，随着干燥时间的延长，或坯体含水量 的减少，坯体表面的有效蒸发面积逐渐减少，干燥速度逐渐降低。此时，水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部向表面扩散的速度，因此干燥速度受空气的温度、湿度及运动速度的影响较小。水分向表面扩散速度取决于含水量、坯体内部结构（毛细管状况）、水的粘度和物料性质等。通常非塑性和弱塑性料水分的内扩散作用较强。粗颗粒比细颗粒的强，水的温度越高，扩散也越容易。 第三阶段干燥速度逐渐接近零，最终坯体水分不再减少。当空气中干球温度小于100℃时，此时保留在坯体中的水分称为平衡水分。这部分水分被固体颗粒牢固地吸附着。平衡水分的多少，取决于物料性质、颗粒大小和干燥介质的温度与相对湿度。 三、干燥技术分类 按干燥制度是否进行控制可分为，自然干燥和人工干燥，由于人工干燥是人为控制干燥过程，所以又称为强制干燥。 按干燥方法不同进行分类，可分为： ①对流干燥，其特点是利用气体作为干燥介质，以一定的速度吹拂坯体表面，使坯体得以干燥。 ②辐射干燥，其特点是利用红外线、微波等电磁波的辐射能，照射被干燥的坯体使其得以干燥。 ③真空干燥，这是一种在真空（负压）下干燥坯体的方法。坯体不需要升温，但需利用抽气设备产生一定的负压，因此系统需要密闭，难以连续生产。 ④联合干燥，其特点是综合利用两种以上干燥方法发挥它们各自 景德镇陶瓷学院《窑炉课程设计》说明书 题目：年产860万件汤盘天然气隧道窑设计说明书 目录 前言 一、设计任务书 (4) 二、烧成制度的确定 2.1 温度制度的确定 (5) 三、窑体主要尺寸的计算.. 3.1棚板和立柱的选择 (5) 3.2窑长及各带长的确定 (5) 3.2.1 装车方法 (5) 3.2.2 窑车尺寸确定 (6) 3.2.3窑内宽、内高、全高、全宽的确定 (6) 3.2.4 窑长的确定 (7) 3.2.5 全窑各带长的确定 (7) 四、工作系统的确定 4.1 排烟系统 (7) 4.2 燃烧系统 (8) 4.3 冷却系统 (8) 4.4 传动系统 (8) 4.5 窑体的附属结构 (8) 五、窑体材料及厚度的选择 (8) 六、燃料燃烧计算 (12) 七、物料平衡计算 (13) 八、热平衡计算 (14) 九.冷却带的热平衡计算 (18) 十、烧嘴的选用 (21) 十一、心得体会 (22) 十二、参考文献 (23) 前言 隧道窑是耐火材料、陶瓷和建筑材料工业中最常见的连续式烧成设备。是以一条类似铁路隧道的长通道为主体，通道两侧用耐火材料和保温材料砌成窑墙，上面为由耐火材料和保温材料砌成的窑顶，下部为由沿窑内轨道移动的窑车构成的窑底形成的一种烧成过程。 随着经济的不断发展，陶瓷工业在人民生产、生活中都占有重要的地位。陶瓷的发展与窑炉的改革密切相关，某一种特定的窑炉可以烧制出其他窑炉所不能烧制的产品，而有时需要一种特定的产品，就需要对其窑炉的条件加以限制，因此，配方和烧成是陶瓷制品优化的两个重量级过程，每个过程都必须精益求精，才能得到良好，称心的陶瓷制品。 隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，以窑车为运载工具，具有生产质量稳定、产量大、消耗低的特点，最适合于工艺成熟批量生产的日用瓷。由于现在能源价格不断上涨，为了节约成本，更好的赢取经济利益，就需要窑炉在烧成过程中严格的控制温度制度、气氛制度，压力制度，提高生产效率及质量，更好的向环保节能型窑炉方向发展。 所以，我们作为新一批的陶瓷制作学习者，要求经过这个设计周，全面了解一个合适，高校的烧成窑炉在生产实践中都应注意的问题，将自己学的理论知识与现实生产进行紧密贴合。了解隧道窑的设计过程，和在设计过程中应注意的问题。 陶瓷窑炉的发展趋势 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，陶瓷窑炉干燥技术
窑炉设计
(完整版)陶瓷窑炉的发展趋势