大型隧道窑节能保温焙烧等七大技术

创业   2024-11-19 11:38   山东  

1、 大型隧道窑节能保温焙烧技术
窑顶结构从上到下依次为轻质耐火材料、硅酸铝保温材料、高温密封涂层和支持吊顶材料的主梁和次梁。窑墙结构从里到外依次为耐火材料、轻质保温材料、隔热材料、结构材料。采用轻质衬砌材料,降低窑车的蓄热量:窑车之间采用双重密封结构,两侧与窑体也采用密封结构,杜绝了窑车面上与车下的气体流动。根据快速焙烧制度的要求,隧道窑在窑内设置冷却系统,窑下平衡、冷却系统,余热利用系统。窑温、窑压监测控制系统。燃料根据产品不同可选用煤、燃油或天然气。余热被充分置换出来,使热工过程节能效率和热利用率大大提高。大型节能保温隧道窑断面温差小,自保温效果好,热效率高;产量高;产品质量好,合格率高,产品抗压强度高;员工劳动强度低,环保性能好。热工过程节能效率可达40%,热利用率可达60%~70%。相比行业一般能耗可节能20%以上,能耗的降低可带来相应的减排效果。
 2 、 烧结保温砌块技术
烧结保温砌块主要用于建筑物围护结构保温隔热和多孔薄壁砌块。烧结保温砌块有合理的孔型设计和孔洞排布,孔洞率较高,可达50%以上,强度较高,比普通多孔空心烧结制品节约原料和燃料。符合节能建筑墙体砌筑的需要,具有良好的保温、隔热、隔声效果,使墙体导热系数降低,达到建筑节能的目标。为了提高保温效果,降低砌块导热系数,提高热阻值,可以在砌块内腔填充高保温隔热性能材料如矿棉、聚苯颗粒等,砌块的主要热阻由保温隔热材料热阻和封闭空气间层热阻组成。
国外在这类复合保温砌块方面已有成熟技术,而国内尚处于起步推广阶段,目前已设计制造出内腔填充聚苯颗粒的烧结注孔保温砌块,砌块内空腔设置有经加温封存的聚苯颗粒,填充生产工艺简单,内腔填充材料聚苯颗粒可由填充专用设备完成。这种烧结注孔保温砌块具有高隔热保温性能、隔声性能、耐久性能。烧结保温砌块由于有良好的保温性能,因此能够实现有效的建筑节能,单一墙体材料390mm厚墙体可达到节能65%要求,从而实现节能减排的目标。烧结保温砌块有较高的孔洞率,生产过程中能比普通多孔空心烧结制品节约原料15%~30%和节能10%~20%。
 3 、 烧结煤矸石技术
烧结煤矸石砖是用煤矸石为主要原料(占原料70%以上,最高可达100%),可掺入少量黏土、页岩、粉煤灰,经粉碎、成型、焙烧而成的建筑用砖。烧结煤矸石可以节约大量黏土,由于煤矸石中含煤,可燃烧放热,在焙烧过程中可以大量节约焙烧用煤,甚至可以不需要外加燃料,且多余热量可回收利用。

每万块标砖可消耗煤矸石约20t。年产1亿标块煤矸石烧结砖项目每年可比生产1亿标块实心粘土砖节约用煤约1万t,如果同时在生产过程中回收余热,可供约2万m2建筑冬季采暖,节省采暖用煤约3000t。按生产1亿标块煤矸石烧结砖测算,每年可节约用地约33万m2,每年可减少煤矸石堆放占地1~1.7m2。
      
 4 、 烧结粉煤灰技术

利用发电厂的粉煤灰制砖,既可以节约能源和保护土地资源,又可以保护环境。制备烧结砖原料中加入粉煤灰主要有两个作用:一是作为内燃料,利用粉煤灰中残余碳,降低煤耗;二是作为塑化原料的外掺剂,减少干燥收缩和降低干燥敏感系数。粉煤灰烧结砖用单一原料无法生产,粉煤灰用量在50%以上,另需掺入其他原料作为粘结剂,如黏土(塑性指数应大于9%)或页岩,也可掺入适量的膨润土或无机化学复合掺加剂等。


随着技术的发展更新,粉煤灰掺量在不断增加。节土40%~60%(与实心黏土砖比):节煤量由粉煤灰的发热量大小而定,一般可达20%;掺灰量在50%以上,对于一个年产6000万块砖的工厂,每年用灰量可达7~8万t。砖坯干燥时间缩短,可节省晾坯用地。

      
 5 、 淤泥制砖技术

河道湖泊淤泥经过3个月以上的晾晒干燥后,可直接作为制砖原料经过隧道窑焙烧生产各种规格的空心砖、多孔砖,还可以与煤矸石、粉煤灰或炉渣等不同原料混合,进一步节约资源和能源。使用河道湖泊淤泥为原料生产烧结砖的优点首先是节约粘土资源,其次是疏浚河道,解决河道淤泥堆积问题,提高河道通行能力,并且改善环境,还能提升水质,而且淤泥制的砖可有较好节能效果。

我国仅国内湖泊、河道拥有的淤泥每年的采集量至少可达7000万t,可大力推广淤泥制砖。节约粘土资源,每生产1万块标砖可节约黏土10~15m3,加入煤矸石、粉煤灰、炉渣等内燃料烧结砖还能相应减少能源消耗,节约燃料达50%以上。

     
 6 、 隧道窑余热利用技术


砖瓦在生产过程中,由废气带走和向周围介质散发的热量,约占总热量的1/3以上。内燃烧砖隧道窑的原料发热量在满足焙烧和人工干燥外,仍有一部分多余的热量散发,隧道窑余热采暖供热技术将这部分热量回收利用,通过余热锅炉等余热利用设备将冷水加热,供生产车间、办公室、生活区冬季采暖及洗浴等,能够实现冬季取暖完全利用生产余热而不需取暖用煤。

生产过程不增加燃料消耗量,也不增加生产设备,只是冬季选用发热量较高的内燃料。目前新建的隧道窑基本都带有余热利用设备。一条年产1.2亿块(折标砖)的内燃烧砖隧道窑冬季可满足大约2万m2的采暖面积,每年可节约取暖用燃煤约3000t,减少相应的二氧化碳排放约6000t。


 7 、 隧道窑余热发电技术


余热发电技术是利用生产过程中多余额热能转换为电能的技术。煤矸石制砖在煅烧过程中有大量的热量,随着排风机而排除窑外,主要是烟气余热和产品冷却余热。据调查,烧结砖生产中的余热总量约占其燃料消耗总量的30%~60%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的40%左右。这部分热量目前除掺入部分冷风降温到125℃左右用来烘干砖坯外,基本上未得到有效利用,隧道窑高温段烟气温度达400℃,热风平均温度可达200℃左右,是很好的稳定低温热源,具有利用余热发电的潜力。

大隧道窑余热发电技术是利用大隧道窑制品的冷却热和200~500℃的中低温烟气和余热作为热源,通过余热锅炉(热交换器)回收烟气等介质中的热量,并进行能量转移,加热给水产生过热/饱和蒸汽,冲动汽轮发电机组做功发电,且余热发电部影响正常争产。据工业性试验,通常余热发电可达500~1500kW,基本上可满足煤矸石砖厂用电。目前该技术在国内已有实用,且仍在不断完善。一条年产1.2亿块煤矸石烧结砖的生产线,采用隧道窑余热发电,扣除厂用电后,每年可对外供电约666kWh,总发电量相当于每年节约标准煤约3700t,即可减排二氧化碳约9200t。

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