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1、 辊道陶瓷窑节能改造方案目录1 陶瓷行业能耗现状简介11.1陶瓷工业能耗的现状11.2 建筑陶瓷行业能耗状况21.3 XX建筑陶瓷行业能耗现状21.3.1 窑炉基本情况21.3.2喷雾干燥塔状况32陶瓷工业的节能技术42.1陶瓷原料加工过程中的节能42.1.1陶瓷原料的粉碎加工42.1.2陶瓷原料的细加工42.1.3陶瓷原料的其他节能52.2陶瓷成型过程中的节能52.2.1 大吨位压砖机62.2.2高中压注浆成型62.2.3等静压成型62.3陶瓷干燥过程中的节能72.4烧成技术72.4.1采用低温快烧技术82.4.2采用裸装明焰烧成技术82.4.3采用洁净液体和气体燃料82.4.4采用可替代的
2、低价燃料92.4.5采用先进的燃烧设备92.4.6采用一次烧成102.5 窑炉结构102.5.1窑型向辊道化发展102.5.2采用高效、轻质保温耐火材料及新型涂料112.5.3改善窑体结构112.5.4窑车窑具材料轻型化122.5.5辊子的散热122.6 窑炉余热的利用132.7 加强窑体密封性和窑内压力制度132.8 采用自控技术142.9 其他节能技术142.9.1新型双层双温窑炉142.9.2微波辅助烧结技术153 辊道陶瓷窑简介153.1燃烧状况153.2 配风控制状况163.3辊道窑工作系统163.3.1 辊道窑窑体主要结构163.3.2 排烟系统及预热带调节183.3.3 多点供热
3、与烧嘴布置193.3.4 冷却系统与余热利用203.3.5传动系统与其它203.3.6 辊道窑三带比例设置213.3.7 管路系统233.3.8 辊道窑温度制度253.3.9 辊道窑压力制度283.3.10 辊道窑气氛制度294 节能方案设计304.1 采用DME作为燃料304.1.1 二甲醚的性质314.1.2 二甲醚与液化石油气的效益对比334.1.3二甲醚与天然气的效益对比334.2 改进保温措施，减少散热损失344.3 干燥系统的节能344.3.1 喷雾干燥设备的节能措施344.3.2 少空气快速干燥器374.4 陶瓷烧成节能技术394.4.1高温空气燃烧技术394.4.2 高速燃烧器
4、技术434.4.3 增加预混设施464.4.4 采用两级微机控制系统504.4.5 热风助燃及富氧燃烧技术611 陶瓷行业能耗现状简介改革开放以来，我国建筑陶瓷产量一直高居世界首位，1998年陶瓷砖产量占世界总产量的34.5，卫生瓷占世界总产量的23.4%。2004年我国日用瓷、建筑瓷和卫生瓷产量均位居世界第一，其中日用瓷产量高达130亿件，约占世界总产量的60；建筑瓷砖年产量约为30亿m2，产量约占世界总产量的50，按2024kg/ m2计算，则每年消耗泥料和石料60007000万吨；按每平方米消耗燃油1.41.5计算，每年消耗燃油高达4.24.5亿升。最近几年面对能源价格居高不下，就陶瓷生
5、产而言，节能降耗将是陶瓷生产的大势所趋，也是陶瓷工业可持续发展的重要条件。1.1陶瓷工业能耗的现状目前，我国陶瓷工业的能源利用率与国外相比，差距较大，发达国家的能源利用率一般高达50以上，美国达57，而我国仅达到2830。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，但总体上存在产品档次低、能耗高、资源消耗大、综合利用率低、生产效率低等问题。在陶瓷工业的一般工艺流程中，能耗主要体现在原料的加工、成型、干燥与烧成这四部分。其中干燥和烧成工序，两者的能耗约占80。据有关报道，陶瓷工业能耗中约60用于烧成工序，约20用于干燥工序。在建筑卫生陶瓷方面，国内外能耗存在着一定的差距。日用陶瓷烧成能耗状况：燃煤隧道窑为
6、4181654361KJ/Kg瓷；折合1.421.85kg标准煤kg瓷；燃油隧道窑为3345345998 KJ/Kg瓷；折合1.141.57kg标准煤/kg瓷；燃气隧道窑为2927139725 KJ/Kg瓷；折合1.001.35kg标准煤/kg瓷。而国外窑炉以气体燃料为主，烧成能耗为1254525090 KJ/Kg瓷，折合0.430.86kg标准煤/kg瓷；烧成能耗只有我国的一半左右。1.2 建筑陶瓷行业能耗状况 建筑陶瓷是一个能耗较大的工业行业。目前，全国有建筑陶瓷连续烧成窑炉3000余座，其中大中型窑有约18002300座，生产能力较小的窑8001000座。与其配套的喷雾干燥塔略少于窑炉的
7、数量。据统计，建筑陶瓷厂喷雾干燥的能耗一般为窑炉能耗的1/22/3。建筑陶瓷行业消耗的热能中，主要集中于干燥和烧成工序，它们的能耗占整个企业能耗的80%以上。据报道，英国陶瓷工业的能耗中，约有61%用于烧成工序，干燥工序能耗约20%。如何降低陶瓷工业的能耗，特别是热工设备的能耗，提高能源利用率，是摆在建筑陶瓷行业面前的迫切任务。1.3 XX建筑陶瓷行业能耗现状1.3.1 窑炉基本情况建筑陶瓷生产厂的典型数据：生产外墙砖企业的产品单位烧成热耗在2200KJ/kg6000KJ/kg；生产仿古砖企业的产品单位烧成热耗在2000KJ/kg3000KJ/kg；生产抛光砖的产品单位烧成热耗在2200KJ/
8、kg3300KJ/kg。髙的单位烧成热耗值主要是由以下原因造成的：（1）各个企业产品品种不同和对产品质量的要求不同，有的产品需要二次烧成。（2）窑炉结构和工艺制度不合理。（3）燃烧器燃烧状况差，化学不完全燃烧损失大。（4）窑炉排烟损失大。（5）产品出窑温度和排烟温度偏高。（6）窑体散热损失较大。（7）部分窑炉使用垫板。1.3.2喷雾干燥塔状况喷雾干燥塔的产品干粉单位热耗在2000KJ/kg4000KJ/kg；髙的热耗值主要是由以下原因造成的：（1）制浆工艺未严格控制，对外加剂的选择和质量控制不严格，造成进入喷雾塔泥浆水分偏高。（2）喷雾塔结构不合理，如塔身较短、内径较小、喷枪与塔体不匹配，造成
9、大量物料互相粘连和粘壁。降低了塔的产量，增加了热耗。（3）喷雾塔所使用的各种材料特别是保温隔热材料低劣，使用时间稍长，发生变形和收缩，造成塔体散热损失比较大。（4）操作工艺不合理，对进塔风温、排风温度、塔内压力、喷浆压力和喷片孔大小之间的相互影响关系不了解，工艺参数选择不够优化，造成干粉单位热耗偏高。2陶瓷工业的节能技术2.1陶瓷原料加工过程中的节能原料加工部分的能耗在整个陶瓷生产过程中占很大的比例，原料加工电耗占49，装机容量占72，因此节能潜力较大。2.1.1陶瓷原料的粉碎加工原始陶瓷原料主要是由硬质原料和软质原料组成。对陶瓷原料的粉碎加工主要体现在对于硬质原料的加工。首先应逐步减少噪音大
10、、能耗高、难以除尘的粗、中料的粉碎加工，如：粗颚式破碎机、细颚式破碎机、旋磨机等，改用质量稳定且能够及时供应的原料粉料进厂。其次，积极推进陶瓷原料的标准化、商品化和系列化生产，供给符合陶瓷工业需求的粉料；提高粉碎设备利用率，减少对原料车间的重复建设，有利于减少工厂原料的储备，节约场地的投资和减少城市粉尘、噪音污染。2.1.2陶瓷原料的细加工工业上广泛使用间歇式球磨机作为细磨设备，其内衬如果采用橡胶衬，既可以减小球磨机的负荷，又增加了球磨机的有效容积，产量可以提高3050，单位产品电耗降低1030。如果采用氧化铝衬则可提高球磨效率、缩短球磨周期。为了提高球磨机的效率，根据工艺配方不同向泥浆中加入
11、高效减水剂、助磨剂并制定合理的料、球、水比例。在磨球的选择上应有合理的大、中、小级配成不同形状的磨球级配。在球磨时，采用氧化铝球，既可缩短球磨时间，又可节电35左右。国外普遍采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，产量可提高10倍以上，电耗可降低80。由于可以连续生产，不需要停机，比间歇式球磨机节省能耗1530；并易制浓浆，使后面的喷雾干燥过程节约能量，节省能耗2030。与小吨位球磨机相比，大吨位球磨机可以节省能耗1030。另外，国内外不少球磨机采用变频器改变电流频率来调速，有可能缩短球磨周期1525，从而减少电耗。2.1.3陶瓷原料的其他节能喷雾干燥制粉时，降低泥浆的含水量，提高热风的温度，加大进
12、塔泥浆量，降低废气温度，产量可提高近1倍，能耗下降30。另外，料浆池采用间歇式搅拌，一天可节电135kwh，年节电4.5万kwh。2.2陶瓷成型过程中的节能陶瓷成型种类繁多，不同的陶瓷成型有不同的成型方法，和日用陶瓷节能方面做一简要分析。2.2.1 大吨位压砖机对于建筑陶瓷，在选择压砖机上，应选用大吨位、宽间距的压机，实现一机一窑，因为大吨位压砖机压力大，产量大，压制的砖坯质量好，合格率高。在同等条件下，电耗可减少30以上。目前，国产液压压砖机的最大吨位已经达到8000，各种吨位的大型压机也已广泛应用于国内陶瓷企业，节能效果显著。2.2.2高中压注浆成型对于卫生陶瓷可采用高中压注浆成型技术，将
13、传统石膏模依靠毛细管滤吸水成型机理变为多孔塑料模压滤排水机理，使卫生瓷成型次数由天/次提高到1030min/次，模具寿命达2万次以上，可节省模具干燥和加热工作环境所需的热能。2.2.3等静压成型当前日用陶瓷成型工艺有滚压成型、注浆成型、塑压成型、等静压成型、高压注浆、微波注浆成型和激光快速成型，其中后半部分具有较大的发展和应用前景。从效率、节能和成熟程度来考虑，应该采用等静压成型，其具有瓷质结构均匀致密、质量高、工序简单、无杂质、抗弯强度高、可成型复杂型、尺寸精确、生产周期短、耗能低等优点。等静压成型的最大特点是：产量大、质量好、坯体规整度好、品质规格一致、取消了石膏模和干燥工序、能适应于多种
14、产品的生产等。2.3陶瓷干燥过程中的节能据报道，选用英国CDS公司推出的空气快速干燥器，用于日用陶瓷，干燥周期可缩短4683，平均节能50。至于卧式快速辊道干燥、超热间断热空气干燥、卫生陶瓷干燥、高频干燥、微波干燥、红外线干燥和快速干燥等节能技术，在实际生产应用中干燥效果也较为显著。其中微波干燥技术备受关注。微波干燥中微波可以穿透至物料内部，使内外同时受热，蒸发时间比常规加热大大缩短，可以最大限度的加快干燥速度，极大地提高生产效率。由此而节约了大量的能源消耗，且微波能源利用率高，对设备及环境不加热，仅对物料本身加热，运行成本比传统干燥低。通过传统干燥与微波干燥在时间与能耗方面的对比，从中可以看
15、出微波干燥的优越性。在相同的功率下，传统干燥时间是微波干燥的3032倍，能耗为2.5倍，而生产能力则约为一半。2.4烧成技术窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备，占60左右。但是窑炉设备能耗的水平，主要取决于窑炉的结构与烧成技术，其中窑炉的结构是根本，烧成技术是保证；两者相互依存，缺一不可；只有使两者合理的搭配才能既保证窑炉烧成质量的提高，又减少能源消耗。2.4.1采用低温快烧技术在陶瓷生产中，烧成温度越高，能耗就越高。据热平衡计算，若烧成温度降低100，则单位产品热耗可降低10以上，且烧成时间缩短10，产量增加10，热耗降低4。因此，在陶瓷行业中，应用低温快烧技术，不但可以增加产量，节约能耗，而且还可以降低成本。因而在我国正进一步研究采用新原料，如珍珠岩、绢云母、石英片岩等
