陶粒回转窑生产线上热耗分析及降耗措施

发布时间:2015-01-21 10:32:39

随着国内建设的发展，带动了陶粒生产行业的进步，大型化的陶粒生产线项目建成较多。但是由于国内陶粒生产工艺技术水平不高，造成陶粒生产过程中能耗较高，增加了生产成本。为此，我们对陶粒生产过程中的热耗进行分析，找到降低能耗的有效措施。

陶粒生产主要热量消耗

陶粒的生产能耗主要包括以下几部分：成品陶粒带走热、化学不完全燃烧损失热、窑体散热损失、陶粒生成热、废气带走热、飞灰热损失、冷却机热损失、窑体不正常运行热损失、窑体结块热损失和其他的一些损失。而回转窑是陶粒生产线上的重要设备，热耗较大。我国陶粒回转窑生产陶粒的单位热耗多数为4600kJ/kg-5030kJ/kg，比发达国家高30%-40%。

1、蒸发水分耗热

不同技术装备在料球入窑含水率一定的情况下，蒸发水分时消耗的热量是相同的。在保证足够的塑性和成球质量的前提下，含水率越低，蒸发水分所消耗的热量也会随之减少。

2、陶粒带走热

不同技术装备的回转窑，陶粒带走热差别很大。有冷却装置的陶粒生产线其陶粒带走热比未安装冷却装置的少；安装了竖式分层冷却机其陶粒带走热比单筒冷却机少。

3、化学不完全燃烧热损失

化学不完全燃烧热损失，除与煤质及煤粉的细度、含水量等有关外，还与回转窑的一次风和二次风温度有关。风温越高，煤粉燃烧越完全，煤粉利用率得到提高，化学不完全燃烧热损失越小。

4、窑体散热损失

5、废气带走热

窑尾废气温度越高，其热损失越大，窑尾温度高低与回转窑内热交换的程度直接相关。目前我国大部分回转窑窑尾温度都偏高，究其原因是多方面的，主要的应该是窑内热交换情况不好造成的。因此，凡是安装有各种形式热交换器的回转窑，其窑尾温度都较低。

6、冷却机热耗损失

使用不同结构的冷却机，回转窑的热损失是不同的。分层冷却机的热损失比单筒冷却机的热损失要低。

实测和计算表明，我国陶粒回转窑实际生产中，真正用于陶粒焙烧的热耗(生料球水分蒸发和预热、陶粒生成热)较低，仅占总热耗的28％左右，而大量的热能被窑体外表皮散热(约20.2％)、窑尾烟气余热(约21.8％)、出窑陶粒余热(约15.0％)等消耗，这是我国回转窑陶粒生产线热效率低的主要原因。

提高陶粒回转窑热效率的有效措施

1、提高煤粉的燃烧率

为适应陶粒煅烧特点的要求，提高煤粉的燃烧率，对烧成用煤的挥发分和粒度必须加以控制，应采用挥发分≥22％，煤粉细度180目筛≤10％，含水率≤1.5％。

2、降低回转窑体外表皮散热

回转窑外表面的散热损失比较高，约占总热耗的17％，整个回转窑生产运行时窑体外表面平均温度在250℃(温度偏高)。若在干燥预热带胴体外表面涂抹一层轻质耐高温的保温材料，和采用陶粒混凝土耐热衬砌，都可以降低回转窑外表皮温度，以达到节能的效果。

3、窑尾烟气余热充分利用

利用窑尾烟气余热，既有利于提高热效率，又有利于烟气排放，并降低引风机电能消耗。利用陶粒回转窑尾烟气余热的主要方法有：利用窑尾烟气余热烘干生产陶粒需要的原材料或燃料(烟煤 )；利用窑尾烟气余热产出蒸汽或热水。既节约生产蒸汽或热水的热能消耗，又可降低烟气温度和引风机电能消耗。目前我国已有十多家陶粒厂采用，节能和经济效果较好。

4、降低窑尾废气温度

可以在窑尾端装置了热交换装置以增加物料与热气体直接的接触面积，吸收了窑尾余热，降低了废气温度。

5、出窑陶粒余热综合利用

目前，我国陶粒回转窑头部卸出的陶粒温度一般为900℃-1000℃，约占陶粒总热耗的15％。利用出窑陶粒热能的主要方法是配置陶粒冷却机，既有利于陶粒质量和有效冷却，又可将冷却陶粒产生的热风导入窑内作二次风助燃，也可将热风引入烘干装置用作烘干热风，保质和节能效果显著。

总之，采用以上措施可节能30％-40％，将陶粒生产单位热耗降低到3300kJ/kg-3600kJ/kg。每年可为陶粒生产线节约生产用烟煤约1/3，每立方米陶粒的生产成本可降低10-15元，经济效益显著。