《能源监测与评价》——建材企业的节能监测(二)

2019-01-07 17:50:55 《能源监测与评价》;作者:黄素逸 闫金定 关欣  点击量: 评论 (0)
目前,中国已成为全球最大的建材生产和消费国,建材工业年能源消耗量占我国能源消耗总量的7%,占工业能耗的10%。数据显示,2010年中国水泥产量18 8亿t,占世界总产量比重的50%以上;平板玻璃产量6 6亿重量箱,占世界总产量比重的41 6%;建筑陶瓷产量78亿I2,占世界总产量比重的53%以上。

3.利用窑炉余热进行人工干燥

人工干燥技术可以充分利用窑炉余热,一方面节约热能,另一方面节约大量土地。其技术特点是,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,这些热量没有利用,会白白浪费掉。利用余热干燥砖坯,可以节约大量的干燥砖坯用煤,减少自然干燥所需坯场占用的大量土地,同时降低出窑温度,改善了装出窑工人的劳动条件。

(1)冷却带余热是砖坯焙烧后冷却带砖垛所散发的热量。这种余热温度高,热量大,是抽取炉窑或隧道窑余热的主要来源。具体操作时,必须在保证制品质量的前提下抽取,否则保温冷却段降温过快,造成制品哑音、黄皮、强度降低。而且由于抽热近,焙烧带窑流量减少,导致焙烧火行速度减慢和产量的降低。

(2)窑顶抽热是指空气流经窑顶将热量带走。它的抽取方法是在窑上铺设换热管或蛇形换热管。冷空气在风机的作用下,进入换热管,经换热作用,提高气体温度,经控制闸进入总热风道。窑顶换热温度不高,但流量较大,其换热量的多少取决于气体在管道内的流速,流速大,换热量多;换热面积越大,换热效果就越好;焙烧时,返火越太,窑皮温度越高,换取的热量就越多;窑顶换热的位置,在保温冷却带内,换热距焙烧带越近,换取的热量就越多,在冷却带后段,随着窑皮温度的降低,换取的热量就会减少。

(3)预热带烟热。预热带烟热是指流经预热带烟气中所含的热量。预热带烟热全部利用的窑,不需另砌热风道,将总烟道与风机接通即可。抽取高温烟热的窑则必须在窑内另砌抽热管道或在支烟道上开砌垂直抽热管道,并设闸锅与总热风道相通,提起抽热闸,烟热气体经风机和垂直支烟道,进入总热风道再送至干燥室。

4.节能型隧道窑焙烧技术

节能型隧道窑焙烧技术主要以工业废渣煤矸石或粉煤灰为原料制造砖瓦。通常采用宽断面隧道窑技术、变频技术、“超热焙烧”技术、“快速焙烧”技术和方法;建立快速焙烧制度的方法和“超热焙烧”技术,建立一套测定坯体在常温至1100℃过程中弹性模量、热传导系数、膨胀系数和抗折强度等参数的实验仪器和方法;创立一套数据处理和计算抗热冲击值的方法,以及由抗热冲击值计算升温速度的方法。使实际焙烧过程按照设定的程序进行,实现制品焙烧周期45.55h降低为16~24h,充分利用置换出来的热量,使热工过程节能效率达40%,热利用率达67%。

5.变频调速技术

电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。

(1)技术原理。变频调速技术的基本原理是根据电动机转速与工作电源输入频率成正比的关系,通过改变电动机工作电源频率达到改变电动机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交直流电源变换技术、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。

(2)应用及其效果。变频器在砖瓦企业生产中,主要应用于长时间连续运转的设备——风机。变频器已成为一种定型产品,不同功率的风机均有相应功率的变频器(柜)相配套,购买使用均很方便。使用变频器的目的,主要是节能降耗,节电率可达30%~50%。目前工业发达国家已广泛采用变频调速技术,在我国也是国家重点推广的节电新技术,特别是在砖瓦行业中应加大推广力度。

6.煤矸石砖厂余热发电技术

(1)技术原理。余热是在一定经济技术条件下,在能源利用设备中没有被利用的能源,是多余、废弃的能源,包括高温废气余热、冷却介质余热、废汽废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可燃废气废液和废料余热以及高压流体余压7种。根据调查,各行业的余热总资源占其燃料消耗总量的17%~67%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的60%。余热发电技术,就是利用生产过程中多余的热能转换为电能的技术。余热发电不仅节能,还有利于环境保护。余热发电的重要设备是余热锅炉。用于发电的余热主要有高温烟气余热,化学反应余热,废气、废液余热和低温余热(低于200℃)等。

(2)应用及其效果。煤矸石制砖在煅烧过程中有大量的热量,随着排风机而排出窑外,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占其燃料消耗总量的3026~60%,可回收利用的余热资源约为余热总资源的40%。这部分热量目前除掺人部分冷风降温到125℃左右用来烘干砖坯外,基本上未得到有效利用。这些热风在其高温段烟气温度达400℃,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,据工业性试验,通常余热发电可达500~1500kWh,基本上可满足煤矸石砖厂的用电,若在全国推广,将具有广阔的市场前景。

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