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        關(guān)于輥道窯燃料由水煤氣轉(zhuǎn)成天然氣燒成的控制要點(diǎn)答疑

        2017-09-06 02:30:08程昭華
        佛山陶瓷 2017年8期
        關(guān)鍵詞:陶瓷廠水煤氣窯爐

        程昭華

        問:我廠輥道窯原先是通過自制水煤氣燒磚的,生產(chǎn)比較穩(wěn)定?,F(xiàn)在因?yàn)榄h(huán)保壓力,減少排放,要求強(qiáng)制改成天然氣燒成。但是根據(jù)其它產(chǎn)區(qū)陶瓷廠由水煤氣改成天然氣之后的燒成狀況,波動(dòng)太大,給生產(chǎn)帶來了很大的損失,同時(shí)能耗也高。為了避免這樣的問題在我們廠改天然氣之后也重復(fù)出現(xiàn),所以請(qǐng)問程工,水煤氣改成天然氣之后,為什么生產(chǎn)質(zhì)量波動(dòng)這么大?我們是否可以在改造之前就可以預(yù)防?還有就是天然氣燒成時(shí)的能耗太高,如何控制呢?

        答:節(jié)能減排,清潔生產(chǎn),陶瓷行業(yè)燃料由發(fā)生爐水煤氣轉(zhuǎn)成天然氣是大勢(shì)所趨。但事實(shí)是,我們的陶瓷墻地磚行業(yè),由早期燒油(柴油和重油)轉(zhuǎn)為燒水煤氣已經(jīng)是10多年的歷史了(有些地方都有20年以上的歷史),很多熟練的生產(chǎn)技術(shù)人員所積累的燒成控制經(jīng)驗(yàn)也是燒水煤氣工況下的經(jīng)驗(yàn)。但一下子面對(duì)窯爐由水煤氣改成燒天然氣,操作控制起來,比較棘手,較多情況下能耗大得離譜,且一下子出現(xiàn)干燥裂磚、窯爐裂磚、燒成氧化不良、燒成變形、空疏窯燒成波動(dòng)較大等。所以,對(duì)于原生產(chǎn)線窯爐由燒發(fā)生爐水煤氣改成燒天然氣的轉(zhuǎn)換改造,為了減少甚至是避免上述生產(chǎn)問題的出現(xiàn),因?yàn)閷I(yè)性較強(qiáng),也就不能過于簡單草率,需要從窯爐結(jié)構(gòu)、燒成原理以及后期投產(chǎn)操作控制角度分析好之后再上項(xiàng)目,會(huì)比較穩(wěn)妥。

        首先,為什么強(qiáng)制要改天然氣?根本的原因之一在于陶瓷廠發(fā)生爐水煤氣中存在較高比例的惰性不可燃組分氮?dú)猓∟2)成份,一般在53%以上,這樣水煤氣在窯爐里燒成時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量氮氧化物進(jìn)行排放。因?yàn)樾碌沫h(huán)保法律條文規(guī)定了對(duì)氮氧化物的排放,所以燒傳統(tǒng)的發(fā)生爐煤氣,很難達(dá)到環(huán)保要求,就得對(duì)窯爐高溫?zé)煔膺M(jìn)行針對(duì)性的介質(zhì)介入分解氮氧化物。而天然氣的主要成分是甲烷等烷烴,占比在95%以上,就燃料本身而言基本上不存在產(chǎn)生氮氧化物排放的問題。

        其次,發(fā)生爐水煤氣由于含有N2 ,其熱值往往在1350 ~ 1550大卡,有的甚至因塊煤質(zhì)量或者煤氣站本身的結(jié)構(gòu)或保養(yǎng)狀態(tài)問題,熱值甚至低于1250大卡。而傳統(tǒng)的天然氣的熱值8000 ~ 8500大卡之間,所以可見天然氣熱值是我們陶瓷廠傳統(tǒng)水煤氣熱值的大約6倍左右。

        對(duì)于陶瓷廠來說,一條窯爐的產(chǎn)量不管是燒水煤氣還是天然氣,其產(chǎn)量一般是不會(huì)主動(dòng)減少的,所以瓷磚燒成消耗的熱量基本是一致的。因天然氣的熱值大大高于水煤氣,所以釋放出同樣的熱量,其產(chǎn)生的煙氣量就大大小于水煤氣。在各風(fēng)機(jī)開度恒定的情況下,窯內(nèi)產(chǎn)生的煙氣量的大小,直接影響到窯爐的壓力制度,影響到窯爐的氣氛制度。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)線上,窯爐煙氣送到干燥窯繼續(xù)熱利用,一方面達(dá)到余熱充分利用節(jié)能降耗的效果,另一方面是維持窯爐、干燥窯兩邊的壓力制度平衡;窯爐干燥窯的內(nèi)空容積(內(nèi)寬、內(nèi)高)不變,煙氣量減少了,則壓力制度就會(huì)發(fā)生變化,從而也導(dǎo)致干燥窯內(nèi)和燒成窯內(nèi)的煙氣流速都發(fā)生變化。這種變化,如果干燥窯的抽濕風(fēng)機(jī)開度、各抽濕斗開度、供熱分風(fēng)器開度還是保持原先水煤氣燒成時(shí)的狀態(tài),很可能導(dǎo)致干燥產(chǎn)品缺陷(比如裂磚、落臟、滴水等等)。當(dāng)然,有些企業(yè)的工藝配方適應(yīng)范圍比例寬,這類缺陷不會(huì)太明顯,只需稍做調(diào)整就能穩(wěn)定控制干燥窯。

        對(duì)于窯爐生產(chǎn)控制來說,因?yàn)橹盁簹鈺r(shí)總結(jié)的燒成溫度曲線,適合某一產(chǎn)品的高質(zhì)高產(chǎn)需求,因?yàn)檗D(zhuǎn)天然氣,每處燃燒室(噴槍)的熱值大大增加,所需要的助燃風(fēng)配套量也就不同。一般情況下,在恒定的燃燒室(燒嘴磚、碳化硅套)按設(shè)定溫度燒成,那不同熱值的燃料在同樣的時(shí)間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰剛性、火焰長度也是有很大差異的。所以,燒天然氣,燃燒室及助燃風(fēng)的控制,也是十分重要的。

        至于生產(chǎn)線由原來的燒水煤氣改燒天然氣能耗成本增大,在不考慮天然氣價(jià)格與塊煤之間的差異情況下,從生產(chǎn)線特性來說,干燥窯窯爐的內(nèi)空高度都是按燒水煤氣設(shè)計(jì)的,同等情況下,散熱面積越大,所浪費(fèi)消耗的熱能也就越多。再加上如果控制經(jīng)驗(yàn)不足,則浪費(fèi)的熱能也必然就更多。

        綜上分析,其實(shí),水煤氣轉(zhuǎn)天然氣,并不是簡單的將原來的水煤氣管路系統(tǒng)改成天然氣管路系統(tǒng),將水煤氣燃燒器(噴槍)換成天然氣燃燒器(噴槍),否則改造效果同預(yù)期肯定有差距的,這個(gè)影響制約,也許就是一個(gè)一整年的生產(chǎn)周期。所以,水煤氣改燒天然氣,陶瓷企業(yè)要實(shí)現(xiàn)少走彎路,少交學(xué)費(fèi),建議先充分了解掌握產(chǎn)品燒成及干燥特性、天然氣的燃燒原理、窯爐及干燥窯的結(jié)構(gòu)特性,而后細(xì)致而為。當(dāng)然,選擇專業(yè)性的技術(shù)型窯爐設(shè)備供應(yīng)商服務(wù)商從改造之前的產(chǎn)品分析、設(shè)備結(jié)構(gòu)針對(duì)性優(yōu)化,生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制三方面來做保障,應(yīng)該是十分有必要的。

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