王輝,徐天放,徐景臨,劉朝華,江濤
(景德鎮(zhèn)歐神諾陶瓷有限公司,景德鎮(zhèn) 333400)
綠水青山就是金山銀山,隨著人們生活水平的逐漸提高,越來(lái)越多的人開始重視自己的生活方式。地球是我們?nèi)祟愘囈陨娴牡胤?,是我們需共同守護(hù)的家園,現(xiàn)如今生態(tài)環(huán)境遭到了破壞,全球氣溫變暖、森林面積越來(lái)越少、水土流失越來(lái)越嚴(yán)重、自然災(zāi)害越發(fā)頻繁,因此實(shí)行綠色環(huán)保,節(jié)能減排不能是口號(hào),必須落實(shí)到每個(gè)人的行動(dòng)中去。作為一家合格的陶瓷企業(yè),我們應(yīng)該身先士卒,為國(guó)家綠色環(huán)保事業(yè)獻(xiàn)出自己的一份力量。陶瓷行業(yè)本身屬于高能耗、高污染行業(yè),生產(chǎn)過程中消耗大量礦產(chǎn)資源和能源,產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣、粉塵等對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。面對(duì)這一系列問題,現(xiàn)如今一些陶瓷行業(yè)已經(jīng)加快了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐,加大節(jié)能、減排力度,加大污染整治力度,打造“智能化制造”和“綠色生產(chǎn)”相結(jié)合的新模式,以推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)、和諧、可持續(xù)發(fā)展。其中噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一,其燃料的控制是原料車間成本控制的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。據(jù)陶瓷廠能源審計(jì)數(shù)據(jù)顯示,噴霧干燥制粉用燃料占陶瓷廠總能耗的1/4 左右. 隨著能源危機(jī)及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,降低噴霧干燥制粉的能耗,對(duì)降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景,所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)專家們都提出了很多對(duì)噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施,總結(jié)起來(lái)主要有以下幾方面。
水煤漿要求含煤濃度高、粒度細(xì)、流動(dòng)性好、又要求有較好的穩(wěn)定性,避免產(chǎn)生沉淀。要同時(shí)滿足以上所述各項(xiàng)性能就會(huì)遇到困難,因?yàn)槠渲械囊恍┬阅苁窍嗷ブ萍s的。例如,提高濃度就會(huì)引起黏度增大、流動(dòng)性變差。水煤漿不但要求煤炭粒度達(dá)到規(guī)定的細(xì)度,還要具有良好的粒度分布,使其中不同大小的煤粒能夠互相填充,盡可能減少煤粒間的空隙,達(dá)到較高的堆積效率,空間減少就可以減少水的用量。行業(yè)里水煤漿細(xì)度控制通常控制在5.0%左右(250 目篩余)。
降低水煤漿水分:在出塔溫度恒定的條件下,熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度越高,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)風(fēng)量減少,降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗,提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過高(不超過650℃),溫度太高,就會(huì)燒壞塔頂分風(fēng)器。降低熱風(fēng)的出塔溫度:在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下,熱風(fēng)出塔溫度越低,進(jìn)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,所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低,低于75℃時(shí)因粉料太濕,影響布袋除塵設(shè)備布袋壽命。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(lái),如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用于泥漿加熱。
水煤漿爐燃燒控制:根據(jù)每批次煤的焦渣特性,控制燃燒溫度。需將煤渣燒至微結(jié)焦并能自然下落,煤渣手感帶沙粒狀。判定方法通常為取部分煤渣水洗看是否有煤未燃燒完全形成的殘?jiān)?,或通過手指搓揉殘?jiān)欠裼猩沉?,并看水煤漿爐膛煤渣是否能自然下落并帶有顆粒狀。如有未燃燒完全煤渣需適當(dāng)提高爐膛溫度、如煤渣膛呈絮狀并粘附在爐壁需適當(dāng)回調(diào)燃燒溫度。爐膛溫度設(shè)定通常根據(jù)煤的熱值設(shè)定。4800 大卡左右白煤燃燒溫度設(shè)定在1080℃較為合適;5200 左右混合煤設(shè)定在1050℃較為合理,當(dāng)然各廠根據(jù)自身水煤漿爐、水煤漿性能及工藝需求會(huì)有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,最終以煤渣燃燒情況判定。要求水煤漿噴槍充分霧化,勤檢查使用噴槍的霧化狀態(tài),避免出現(xiàn)滴漿、颮線的現(xiàn)象。同時(shí)調(diào)整好水煤漿噴槍的角度,呈現(xiàn)為爐內(nèi)旋風(fēng)的同方向,使其充分燃燒。另外是水煤漿漿壓與霧化風(fēng)壓的匹配,根據(jù)水煤漿噴片孔徑、孔數(shù),以及水煤漿的比重情況進(jìn)行調(diào)配。槍支安裝完成后需密閉、頂部配風(fēng)口適當(dāng)關(guān)閉減少熱風(fēng)損失。同時(shí)頂部配風(fēng)口的關(guān)度可能會(huì)帶來(lái)部分煤灰掉入旋風(fēng)除塵器里或帶入粉料中,對(duì)產(chǎn)品造成缺陷。
挑選合適的規(guī)格:陶瓷行業(yè)大部分廠家采用10000型噴霧干燥塔,型號(hào)越大生產(chǎn)能力越大,生產(chǎn)每噸粉的能源相對(duì)就少,廠家可根據(jù)具體產(chǎn)量進(jìn)行型號(hào)選擇。
整體密閉型控制:由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作,若有漏風(fēng)就會(huì)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(cè)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好,不能漏風(fēng)。
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)爐效率主要取決于煤漿霧化噴嘴,當(dāng)煤漿霧化均勻且燃燒充分時(shí),熱效率最高,為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力、流量以及煤漿壓力、流量。
另外泥漿霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般泥漿霧化噴嘴的霧化角度為90°~120°,噴射高度為4~4.5m,噴槍角度保持在110°~120°之間,以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本,如用清潔的石油氣、輕柴油等會(huì)使成本大大增加,用重油,混合油等一定要控制其含硫量,否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)?,F(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來(lái)的粉煤摻合煤灰制水煤漿,并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油進(jìn)行消化,既能節(jié)約能源又環(huán)保。
降低陶瓷泥漿的含水率,干燥所需熱量就少。但是降低含水率的同時(shí)泥漿流動(dòng)性又不好,流動(dòng)性差霧化效果就差。為解決這一矛盾,生產(chǎn)中又需增加減水劑來(lái)調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性造成成本上升。同時(shí)提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度,降低泥漿流速,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以及窯爐冷卻風(fēng)回收的余熱來(lái)預(yù)熱泥漿,這是能源循環(huán)利用的有效途徑。
綜上噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外,還可以在能源上尋找解決途徑,如開發(fā)利用新能源,合理控制燃燒過程等。當(dāng)然,每家陶瓷企業(yè)都有適合自己的一套改善措施和方案很多問題還需在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來(lái)合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率,才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,為節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)。