天然氣在陶瓷墻地磚生產(chǎn)中的應(yīng)用*

王銀川1姚遠(yuǎn)2

(1 廊坊市永清縣馳野陶瓷有限公司河北 廊坊065600)(2 咸陽陶瓷研究設(shè)計院陜西 咸陽712000)

摘要天然氣作為一種清潔能源，在節(jié)能減排日益嚴(yán)格的政策下，將成為未來工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。筆者對我國天然氣的儲量、分布現(xiàn)狀和消費現(xiàn)狀作了簡要說明。研究了天然氣在陶瓷墻地磚生產(chǎn)設(shè)備輥道窯、噴霧干燥塔、熱風(fēng)爐中的應(yīng)用，使用天然氣的節(jié)能、環(huán)保效果顯著。并對天然氣在陶瓷墻地磚生產(chǎn)中的應(yīng)用進行了成本效益分析，天然氣的使用對提高陶瓷企業(yè)的競爭力具有較大優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞天然氣陶瓷墻地磚生產(chǎn)應(yīng)用

隨著工業(yè)科技的進步與發(fā)展，近年來建筑陶瓷行業(yè)發(fā)展迅猛，市場競爭愈來愈激烈。煤炭作為低成本能源是陶瓷墻地磚生產(chǎn)的主要燃料，但煤炭在燃燒過程中屬于高污染能源。不僅在存放過程中對場地的污染嚴(yán)重，而且在燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫?qū)Υ髿馕廴緡?yán)重。目前，嚴(yán)重霧霾與煤炭大量在工業(yè)中的應(yīng)用有著緊密的關(guān)系，煤氣發(fā)生爐所產(chǎn)生的酚水對土地、水源污染嚴(yán)重。近幾年山東淄博、河北高邑陶瓷產(chǎn)區(qū)所存在的酚水對地域的污染尤其嚴(yán)重，有些地區(qū)由于酚水的亂排放已造成嚴(yán)重污染。甚至將酚水作為介質(zhì)直接加入原料進行球磨，混入漿料、粉料中制成陶瓷產(chǎn)品，嚴(yán)重?fù)p害了消費者的利益。

隨著環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，天然氣作為清潔能源在今后陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中將逐步成為主體能源。

1我國天然氣的儲量及現(xiàn)狀

1.1　我國天然氣資源量

根據(jù)我國第二次油氣資源評價，全國常規(guī)天然氣資源量為38.04萬億m3，其中陸上為29.9萬億m3、海上為8.14萬億m2。據(jù)分析，在全國常規(guī)天然氣資源量中，最終可采儲量為14萬億m3，其中東部占30.3%，西部占28.2%，海上占21.4%。

據(jù)統(tǒng)計，全國共發(fā)現(xiàn)69個含天然氣盆地，其中天然氣資源量比較豐富的有塔里木、四川、陜甘寧、東海、渤海灣、瓊東南、珠江口、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木盆地，其總資源量為32.26萬億m3，占全國天然氣總資源量的84.8%。我國將在10～15年內(nèi)建成全國天然氣工業(yè)體系，實現(xiàn)天然氣工業(yè)的快速發(fā)展。

1.2　天然氣消費現(xiàn)狀

我國天然氣工業(yè)發(fā)展和市場開發(fā)比較晚，天然氣消費在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比例也低于亞洲的部分國家(見圖1)。從天然氣的消費結(jié)構(gòu)看，發(fā)電用氣占12.7%，化工用氣占42.7%，工業(yè)燃料用氣占11.1%，城市燃?xì)庹?4.6%，油田生產(chǎn)用氣占18.9%。

目前，我國長途輸送天然氣還不很發(fā)達(dá)，除陜甘寧天然氣外，其余基本上是本地使用。其中川渝地區(qū)的天然氣消費量較大，占全國消費量的45%左右。

我國天然氣市場潛力非常大，但由于天然氣市場發(fā)展的制約因素較多，生產(chǎn)、運輸和消費等各個環(huán)節(jié)存在問題，致使天然氣消費和生產(chǎn)都處于抑制狀態(tài)。

國家天然氣產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃指出，2015年天然氣在一次能源中的消費所占比例將達(dá)到8%，旺季氣荒現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。2013年“氣荒”新增缺口超過2012年一成，日需求量為1 800萬m3左右，是估值的10倍。目前，天然氣的消費結(jié)構(gòu)也有很大的變化，除天然氣化工外，其他領(lǐng)域的用氣占比也迅速上升，天然氣發(fā)電、天然氣運輸、民用燃?xì)馐?005年至今增速最快的3個領(lǐng)域。

圖1　1995～2015年我國天然氣消費量(億m3)

天然氣發(fā)電用氣的基數(shù)低，但增長快。2005～2011年的年復(fù)合增速達(dá)50%排名第一;天然氣運輸增速排名第二;復(fù)合增速為24%。第三為民用燃?xì)猓瑥?fù)合增速為22%。工業(yè)燃料的增長與天然氣消費增長同步，2005～2011的年復(fù)合增速為18%，同期由于天然氣化工占比下降，工業(yè)燃料在天然氣消費結(jié)構(gòu)中的占比也由2000年的7%上升至2011年的15%。天然氣在化工消費結(jié)構(gòu)中的下降最為明顯，從2000年的70%下降至2011年的33%，2005～2011的年復(fù)合增速僅為10%。目前天然氣消費量仍在不斷加速，2015年預(yù)計將達(dá)2 600億m3。

我國自2007年開始變?yōu)樘烊粴鈨暨M口國，此后進口依存度不斷上升，2012年進口依存度為29%，2013年5月份我國天然氣對外依存度已達(dá)到33%。

圖2　2000～2011年天然氣消費結(jié)構(gòu)變化趨勢圖

圖3　1996～2013年天然氣自給率和對外依存度的比例

據(jù)預(yù)測，我國規(guī)劃的常規(guī)天然氣產(chǎn)量2015年可達(dá)1 270億m3，遠(yuǎn)無法滿足需求的增長，對進口氣的依存度將繼續(xù)提升。據(jù)能源局預(yù)測，2015年天然氣進口量將達(dá)到935億m3，對外依存度將超過35%。我國天然氣到2025年將變化為進口和非常規(guī)為主的供應(yīng)格局，天然氣對外依存度接近30%，未來仍將持續(xù)上升。

圖4　2005～2025年天然氣供應(yīng)格局

天然氣產(chǎn)區(qū)“十二五”期間新建產(chǎn)能(億m3/年)2015年產(chǎn)量(億m3/年)鄂爾多斯盆地261390四川盆地195410塔里木盆地147320南海海域100150總計7031270

目前，天然氣的定價機制以成本加成法為主，沒有反映出資源稀缺性、供需關(guān)系以及與替代燃料的關(guān)系，這是導(dǎo)致供需嚴(yán)重不平衡的主要限制因素。從整個產(chǎn)業(yè)鏈條看，我國天然氣現(xiàn)行定價機制可以概括為國家調(diào)控下的成本加成法，其中出廠價和管輸價由國家發(fā)改委制定，城市配送服務(wù)費用由地方政府制定。

圖5　天然氣定價機制(成本加成法)

天然氣占比約為10%的增量氣部分已經(jīng)實現(xiàn)市場凈值法；占比約為90%的存量氣部分降至2015年前逐步實現(xiàn)調(diào)整到位。2013年6月，發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整天然氣價格的通知》，使天然氣的增量氣部分已經(jīng)實現(xiàn)了市場凈回值，未來存量氣將逐步實現(xiàn)調(diào)整。2013年調(diào)價涉及的存量氣數(shù)量為1 120億m2，增量氣數(shù)量預(yù)計為110億m3，二者的比例分別為91%和9%。國家只對天然氣門站價格進行管理，放開頁巖氣、煤層氣、煤制氣等非常規(guī)天然氣出廠價格，實行市場調(diào)節(jié)。將中心門站價格與可替代燃料聯(lián)動，可反映資源稀缺性、供求關(guān)系和與可替代燃料的關(guān)系。目前選擇上海為中心門站的價格為基礎(chǔ)，考慮天然氣市場資源主體流向和管輸費用，確定各省(區(qū)、市)天然氣門站價格。天然氣門站價格實行動態(tài)調(diào)整機制，根據(jù)可替代燃料價格變化情況每年調(diào)整一次，并逐步過渡到每半年或者每季度調(diào)整一次。選擇燃料油、液化石油氣為可替代燃料，權(quán)重分別為60%和40%，使天然氣價格與之保持合理的比價水平。

增量氣實現(xiàn)市場凈回值法后，天然氣的門站價格從平均2.09元/m3上漲至2.95元/m3，平均漲幅為41%。此前我國進口LNG價格一直高于國內(nèi)天然氣出廠價，影響了上游企業(yè)進口LNG的積極性，經(jīng)調(diào)整門站價格與進口LNG的價格差距將明顯縮小。

2天然氣在輥道窯中的應(yīng)用

近年來霧霾已嚴(yán)重影響了老百姓的健康和生活，作為被外界認(rèn)為是高耗能、高污染、高消耗的陶瓷行業(yè)因此也面臨著巨大的環(huán)保壓力。而上游的裝備升級，推動了下游的技術(shù)升級及行業(yè)發(fā)展，帶動了生產(chǎn)進步。

窯爐是陶瓷生產(chǎn)的心臟，會直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時也是耗能大戶。在近年大力提倡節(jié)能環(huán)保、提高原材料及能源的利用率的浪潮中，窯爐企業(yè)如何能在保證質(zhì)量和產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，做到節(jié)能，降低燃料成本，成為窯爐設(shè)備企業(yè)、陶瓷企業(yè)和行業(yè)專家共同關(guān)注的問題。實現(xiàn)窯爐節(jié)能，不僅要加強窯爐設(shè)計和輔助材料的創(chuàng)新等硬件條件，窯爐操作人員素質(zhì)的提高也是重要因素。

2.1　燃?xì)夤?jié)能噴槍

燃?xì)夤?jié)能噴槍(XLC-7)為陶瓷行業(yè)窯爐的節(jié)能作出了杰出的貢獻(xiàn)。該節(jié)能噴槍與目前使用的窯爐噴槍相比，具有以下優(yōu)點：

1)結(jié)構(gòu)不同。燃?xì)夤?jié)能噴槍為縫隙式高效節(jié)能噴槍，由噴頭、霧化器芯、渦流器、內(nèi)套管、外套管、拉桿、后座、螺塞等構(gòu)成。噴頭內(nèi)設(shè)有錐形導(dǎo)流孔、柱狀混合噴孔和錐形噴管，霧化器芯由多級旋流室組成。噴頭內(nèi)的孔管通道及霧化器芯末端的橫截面形狀均為長度比寬度大的狹長式縫隙孔口。該噴槍可獲得扁平型特殊火焰，且燃燒充分、速度快，高效節(jié)能，安全可靠，工況負(fù)荷調(diào)節(jié)比大，不積炭結(jié)焦，使用維護方便。

2)可根本解決助燃風(fēng)的加熱問題。由于燃?xì)夤?jié)能噴槍有2個助燃風(fēng)入口，使用加熱后的助燃風(fēng)可以保證燃?xì)馔耆紵纳蒲趸瘹夥?，直接產(chǎn)生節(jié)能效果。

3)節(jié)能噴槍燃燒反應(yīng)速度快、混合充分、燃燒完全、火焰射流速度快，有助于提升產(chǎn)能，同時減少落臟。

4)噴射有力?？筛鶕?jù)窯爐性能參數(shù)的需要獲得更大射程，可有效減小橫向溫差。特別適用于寬體輥道窯及加長輥道窯。

5)節(jié)省助燃風(fēng)耗風(fēng)量、節(jié)約風(fēng)機電耗。一般節(jié)煤量為8%～15%，風(fēng)機省電量為20%～25%。

6)減少排煙量，降低瓷磚耗氣率。CO已接近零排放，可減少對環(huán)境的污染。

7)由于系統(tǒng)改造后所用的助燃風(fēng)流量減小，可以顯著地減小窯爐正壓，有利于保護窯爐爐體，延長窯爐使用壽命，起到節(jié)能的作用。

燃?xì)夤?jié)能噴槍相比普通的節(jié)能噴槍，不僅節(jié)能效果突出，還可徹底地解決了普通節(jié)能噴槍升溫難、氧化差、窯爐溫差大及操作困難等問題，使用節(jié)能噴槍既節(jié)約成本，又確保生產(chǎn)安全。

經(jīng)大量窯爐節(jié)能改造測試，安裝節(jié)能噴槍后，窯爐的綜合節(jié)煤率高達(dá)10%左右，節(jié)電率可達(dá)20%～25%。在無需停窯的情況下，經(jīng)2～4 d的改造后，窯爐助燃風(fēng)量減少約25%～30%，截面溫差控制在1～3 ℃。陶瓷企業(yè)只需1～2個月即可收回投資成本。

2.2　輥道窯燃?xì)馊紵?/h2>

輥道窯所用的燃?xì)馊紵鳛椤昂蠡臁比紵O(shè)計，即燃?xì)夂椭硷L(fēng)同時進入燃燒室。一方面，空氣和燃?xì)獾幕旌铣潭炔粔虺浞?，造成燃?xì)獠荒芡耆紵?；另一方面，助燃風(fēng)在對燃?xì)膺M行供氧助燃的同時，對未及時燃燒的燃?xì)馄鹜埔谱饔?，多年的現(xiàn)場操作實踐經(jīng)驗證實，被推移進窯膛的燃?xì)庖蛉毖鯚o法二次燃燒，以一氧化碳等有害氣體形態(tài)隨煙氣排放到大氣中，浪費資源和污染空氣，改“后混”燃燒為“旋轉(zhuǎn)預(yù)混”燃燒。首先在燃燒室前加裝預(yù)混室，讓燃?xì)夂椭硷L(fēng)進入燃燒室之前，先以旋轉(zhuǎn)的方式進入預(yù)混室進行燃燒前的預(yù)混合，讓燃?xì)夂椭硷L(fēng)盡可能混合充分；然后在預(yù)混室和燃燒室之間安裝非金屬蜂窩狀燃燒板，燃燒板在燃燒室的一側(cè)保持500 ℃以上的高溫狀態(tài)，混合氣體經(jīng)過燃燒板進入燃燒室時，在進行再混合的同時，被加溫預(yù)燃和完全氧化反應(yīng)，讓燃?xì)獗M可能徹底燃燒，提高熱效率，降低燃?xì)獾南牧?，即達(dá)到節(jié)能的效果，又減少有害氣體排放。因各廠家窯爐設(shè)計的不同，陶瓷產(chǎn)品配方不同對燒成溫度曲線要求也不同。因此要根據(jù)不同廠家的窯爐情況，對噴槍的技術(shù)參數(shù)進行細(xì)致調(diào)整，對窯爐的不同燒成帶配置不同參數(shù)的噴槍，對助燃風(fēng)系統(tǒng)和煤氣壓力的調(diào)節(jié)進行數(shù)字化改良。這樣則可使陶瓷企業(yè)達(dá)到產(chǎn)能和效益的最大化，為廠家提高收益，為陶瓷行業(yè)窯爐設(shè)備的轉(zhuǎn)型升級，為陶瓷工業(yè)節(jié)能減排做出新的貢獻(xiàn)。

3天然氣在噴霧干燥塔熱風(fēng)爐中的應(yīng)用

近年來我國陶瓷工業(yè)發(fā)展迅速，2006年我國日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷的產(chǎn)量均位居世界第一。其中日用陶瓷產(chǎn)量高達(dá)170億件,約占世界總產(chǎn)量的65%;建筑陶瓷磚年產(chǎn)量約為35億m3,約占世界總產(chǎn)量的55%。但同時我國也是能源消耗大國,建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)是油耗和電耗大戶。目前,我國陶瓷工業(yè)的能源利用率僅為28%～30%,與發(fā)達(dá)國家50%～57%的能源利用率差距較大。

噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一。據(jù)陶瓷廠能源審計數(shù)據(jù)顯示,噴霧干燥制粉的能耗占陶瓷廠總能耗的10%～20%。隨著能源危機及市場競爭的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力及促進陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。

3.1　噴霧干燥塔節(jié)能降耗的主要措施

噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟效益及發(fā)展前景,噴霧干燥過程節(jié)能降耗的主要措施有:①對噴霧干燥塔本身性能結(jié)構(gòu)等方面進行調(diào)整;②對干燥物質(zhì)本身的性質(zhì)進行控制,避免燃料問題,干燥介質(zhì)性質(zhì)等方面的因素。

3.1.1干燥介質(zhì)的控制

3.1.1.1提高熱風(fēng)的進塔溫度

在出塔溫度恒定的條件下,熱風(fēng)的進塔溫度(又稱進風(fēng)溫度)越高,帶入的總熱量就越高,單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多,單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下,所需熱風(fēng)的風(fēng)量減少(即減少了熱風(fēng)離塔時所帶走的熱量),降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高了熱風(fēng)的利用率及熱效率。但進塔熱風(fēng)溫度不可過高(不超過600 ℃),若溫度太高,就會燒壞塔頂分風(fēng)器。

3.1.1.2降低熱風(fēng)的出塔溫度

在進塔熱風(fēng)溫度一定的情況下,熱風(fēng)出塔溫度越低,進出塔溫差就越大,熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大,因此熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低,低于75 ℃時會因粉料太濕,影響正常干燥。

3.1.1.3出塔熱風(fēng)(廢氣) 的循環(huán)利用

陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后,出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣,這部分熱量損失將十分可觀(約為制粉工序能耗的10%～20%)。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來,如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用到預(yù)熱干燥工序。出塔熱風(fēng)除了直接循環(huán)利用外,還可以利用熱交換器對這部分余熱儲存或交換后再利用。

3.1.2噴霧干燥塔自身因素

3.1.2.1選擇適合規(guī)格的設(shè)備

陶瓷行業(yè)大部分廠家采用4000型噴霧干燥塔,有些陶瓷廠采用5000型和6000型,最大的有SACMI公司研制的12000型,噴嘴多達(dá)48個。噴霧干燥塔的型號越大生產(chǎn)能力越高,生產(chǎn)每噸粉所用的能源相對就少,廠家可根據(jù)具體情況進行型號選擇。

3.1.2.2整體密閉型控制

由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作,若漏風(fēng)就會增加能耗,所以設(shè)備各部位及連接法蘭處,熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔,塔體上的負(fù)壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封嚴(yán)密,防止漏風(fēng)。

3.1.2.3熱風(fēng)爐的控制

熱風(fēng)爐是噴霧塔干燥的熱風(fēng)源,其燃料消耗直接影響干燥成本的高低,所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于燃油霧化噴嘴,當(dāng)燃油霧化均勻且燃燒充分時,熱效率最高,為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力和流量以及燃油壓力和流量。另外霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般霧化噴嘴的霧化角(α)為90°～120°,噴射高度為4.0～4.5 m ,噴槍角度為110°～120°,以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進行充分的熱交換。

3.1.2.4線形燃燒器的使用

傳統(tǒng)的噴霧干燥塔熱風(fēng)裝置一般采用燃油(燃?xì)?熱風(fēng)爐、鍋爐蒸汽換熱器、導(dǎo)熱油換熱器或電加熱供熱系統(tǒng)等。以上傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)都采用換熱器,換熱器的效率決定著傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)的熱能利用效率;而且換熱器使用壽命有限,維護成本也較高。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置，體積比較小,可直接安裝在風(fēng)道內(nèi),干燥介質(zhì)可直接與之接觸并快速升高到所需溫度。以線形燃燒器為核心的直燃式熱風(fēng)裝置兼具節(jié)能和環(huán)保兩大特點。首先線形燃燒器燃燒機制合理,燃燒區(qū)保持有一定量的過?？諝?既能保證燃燒完全,還可抑制氮氧化物的生成。這種直燃式熱風(fēng)裝置無需換熱器可直接與空氣接觸,保證了燃燒熱量對空氣的有效傳遞,熱效率較高。另外,使用方便是線形燃燒器的另一優(yōu)點,可通過調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥來改變熱風(fēng)溫度。

3.1.3泥漿的質(zhì)量控制

1)降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就會減少,但是含水率低的泥漿流動性較差，又會導(dǎo)致霧化效果差。為解決這一矛盾,生產(chǎn)中通常加入合適的稀釋劑(減水劑)或電解質(zhì)(如水玻璃、純堿、腐植酸鈉等) 來調(diào)節(jié)泥漿的流動性,同時降低泥漿的含水率。采用復(fù)合減水劑,泥漿含水率可由39.5%減至36% ,球磨時間縮短了5 h ,每噸粉料可節(jié)約電費16.5元,產(chǎn)量增加18.8% ,年節(jié)約成本達(dá)150多萬元。

2)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,改善泥漿霧化性能,防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱風(fēng)回收的余熱來預(yù)熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

3.2　天然氣熱風(fēng)爐的節(jié)能措施

天然氣是一種高效、清潔的優(yōu)質(zhì)能源，燃燒過程基本不排放SO2和粉塵，而且與煤炭和石油相比，可減排約60%的CO和50%的NOx。然而，在我國一次性能源結(jié)構(gòu)中，煤炭所占比例高達(dá)60%以上，而天然氣所占比例僅為4%左右， 遠(yuǎn)低于世界23.5%的平均水平。因此，提高天然氣在能源構(gòu)成中的比例，是我國經(jīng)濟與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。 國家能源局指出，為推進“十二五”期間的能源優(yōu)化工作，需要大力發(fā)展天然氣，到“十二五”末期，天然氣利用規(guī)模將達(dá)到2 600億m3，在能源消費結(jié)構(gòu)中的比例從目前的3.9%提高到83%左右。未來幾年對天然氣的消費量將以每年25%的速度遞增。隨著我國“西氣東輸”、“海氣登陸”、“液化天然氣上岸”和“俄羅斯天然氣南輸”等重大開發(fā)項目的實施， 天然氣必將起到推動我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、 減少污染物排放的重要作用。在干燥行業(yè)，采用天然氣燃料替代傳統(tǒng)的煤炭，具有干燥介質(zhì)溫度高、熱效率高、系統(tǒng)簡單可靠、污染物排放低等特點，節(jié)能和環(huán)保優(yōu)勢非常明顯。

天然氣直燃熱風(fēng)爐干燥系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，熱風(fēng)爐采用旋流擴散式結(jié)構(gòu)。助燃空氣經(jīng)過軸向葉片， 形成旋流，天然氣從中心管小孔中高速射出，邊混合邊燃燒。由于二次風(fēng)是旋轉(zhuǎn)的，擾動強烈，可加強天然氣與空氣的混合，強化燃燒。旋轉(zhuǎn)射流在中心形成回流區(qū)，回卷高溫?zé)煔?，起到穩(wěn)燃作用。燃燒區(qū)域采用絕熱的多孔成形耐火磚，提高燃燒溫度，進一步促進穩(wěn)燃和燃盡；采用PID控制，通過調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁浚刂苹旌巷L(fēng)溫度，燃燒充分，利用合理，最大程度上提高節(jié)能效果。

圖6　天然氣直燃熱風(fēng)爐系統(tǒng)

4天然氣燃料成本效益分析

1)使用天然氣節(jié)能噴槍，加上窯爐余熱利用系統(tǒng)，燃料成本為在每平方米產(chǎn)品耗氣1.1～1.3 m3相較于當(dāng)前1.4～1.6 m3氣每平方米磚節(jié)約0.3 m3天然氣。

2)使用天然氣熱風(fēng)爐的干燥塔，做好節(jié)能改造后，燃料成本每噸粉料耗氣量為28～30 m3，相較于當(dāng)前33～35 m3制備1 t粉料可節(jié)約3 m3天然氣。

3)綜合窯爐和干燥塔每平方米耗氣量為1.6 m3以下，經(jīng)濟效益顯著。

因此，陶瓷墻地磚生產(chǎn)用天然氣作燃料已經(jīng)成為未來陶瓷企業(yè)的發(fā)展趨勢，只有掌握先進的生產(chǎn)技術(shù)和先進的設(shè)備裝備，才能更有效地提高企業(yè)的競爭力。

中圖分類號：TQ174 1002-2872(2015)02-0028-06

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

*作者簡介：王銀川(1970-)，大專；主要研究方向為陶瓷生產(chǎn)現(xiàn)場管理、陶瓷生產(chǎn)節(jié)能、陶瓷生產(chǎn)環(huán)保技術(shù)更新等。