陶瓷行業(yè)使一個高能耗行業(yè),耗能的主要設(shè)備是陶瓷窯爐,梭式窯是一種應(yīng)用較為廣泛的間歇式燃?xì)飧G爐。20世紀(jì)90年代初,景德鎮(zhèn)率先從澳大利亞引進了燃?xì)馑笫礁G,由于其使用燃料為液化石油氣,取代了之前傳統(tǒng)陶瓷窯爐的煤、柴油等燃料大大改善了產(chǎn)瓷區(qū)的工作環(huán)境和空氣質(zhì)量,并且由于梭式窯結(jié)構(gòu)簡單、適用性能好,操作簡便等優(yōu)點,在陶瓷行業(yè)迅速推廣應(yīng)用。
由于梭式窯是間歇式窯爐,大部分熱能都是用于蓄熱和散熱,據(jù)有關(guān)專家測定,梭式窯能源利用率僅為25%—30%,其能耗占陶瓷生產(chǎn)總能耗的60%—70%、生產(chǎn)總成本的30%—40%,與國外發(fā)達國家陶瓷工業(yè)50%以上的能源利用率相比,存在較大差距。開發(fā)新型的陶瓷窯爐及其節(jié)能技術(shù),是陶瓷行業(yè)的需求,也是綠色窯爐的發(fā)展趨勢。
蓄熱燃燒技術(shù)又稱高溫空氣燃燒技術(shù),該技術(shù)主要采用兩項關(guān)鍵技術(shù),一是高溫助燃,將助燃風(fēng)預(yù)熱至800攝氏度以上,大大提高了燃燒效率;二是利用交替式燃燒噴嘴加熱窯內(nèi)制品,切換準(zhǔn)確可靠。排放的高溫?zé)煔鈱⒖諝饧訜?,被加熱后的高溫空氣有利于快速升溫和減少燃料消耗,進一步避免了NO2的大量生產(chǎn),實現(xiàn)了超低NO2排放,與傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比,具有高效、節(jié)能、低排放的特點。
目前,我國已將蓄熱技術(shù)應(yīng)用于鋼鐵、冶金等行業(yè)工業(yè)窯爐,取得了顯著節(jié)能成效,本研究目的是將蓄熱燃燒技術(shù)應(yīng)用于陶瓷梭式窯窯爐的燒成,實現(xiàn)陶瓷高能耗產(chǎn)業(yè)的節(jié)能減排。得出的結(jié)論為:
(1)蓄熱燃燒技術(shù)應(yīng)用于陶瓷窯爐的燒成,實現(xiàn)了陶瓷窯爐的節(jié)能減排;實踐得出:蓄熱式燃燒梭式窯與傳統(tǒng)陶瓷梭式窯相比,節(jié)能達30%左右。
(2)蓄熱式陶瓷梭式窯控制系統(tǒng)滿足對窯爐溫度、壓力、氣氛的控制需求,此次研究的控制技術(shù)關(guān)鍵在于還原氣氛的控制。
(3)利用窯爐煙氣熱量周期性加熱助燃風(fēng),從而降低煙氣溫度(煙氣排放溫度在100攝氏度以下)和煙氣排放量,有益于環(huán)境保護,社會效益顯著。
(4)由于蓄熱燃燒方式是交替式燃燒,梭式窯爐內(nèi)氣流流場,制品受熱均勻,溫差小,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。