陶瓷工業窯爐能耗現狀及節能技術.陶瓷工業窯爐概況陶瓷工業窯爐按樣式分：輥道窯、隧道窯、梭式窯。按熱源分：燃油窯、燃氣窯、電窯、微波窯。陶瓷產品主要分為：建筑陶瓷、日用陶瓷、衛生陶瓷、特種陶瓷。建筑陶瓷具有薄、平、規則的特點，全部采用輥道窯快速燒成。日用陶瓷根據產品的各自特點，小而薄的可采用輥道窯燒成；大而不規則的則采用隧道窯燒成。衛生陶瓷大多體型大，不規則，厚度不一多采用隧道窯或梭式窯生產。特種陶瓷根據產品的樣式以及物理化學要求大多采用電輥道窯、燃氣梭式窯或微波窯燒成。.能耗因素影響陶瓷窯爐能耗的因素有：.窯爐樣式。隧道窯、梭式窯的窯車具帶走的熱量占窯爐總耗熱的20%左右。國內輥道窯能耗在450—1200Kcal/kg瓷，隧道窯的能耗在1000Kcal/Kg瓷以上。.窯爐結構。窯墻的保溫蓄熱性能、窯頂結構對于氣體流動的影響、各種管道分布的合理性及對熱量的利用率的影響。.窯爐尺寸。窯爐寬度增加1m,單位制品的能耗大概減少2.5%。窯爐越長，窯頭排煙帶走的熱量就越少。窯爐越高，散熱面積越大，能耗越大。.窯爐燃料。同樣的溫度要求下，潔凈燃料所需的空氣量和產生的煙氣量少，排煙帶走的熱量就少。微波、電熱、燃氣、燃油、燃煤窯爐的能耗依次增大。.窯爐材料。窯體材料的熱導率越低，窯體散熱越少，材料越輕，窯體蓄熱越少。.窯爐控制。目前國內大多采用計算機自動監測控制系統，合理調節窯內溫度、壓力、氣氛，從而減少燃料消耗；合理調節風機和傳動電機頻率，減少無用功。.窯爐燒嘴。目前國內新建窯爐大多采用高速預混式節能燒嘴，該燒嘴可調節空氣過量系數，高速，減少寬斷面溫差。.窯爐余熱的回收利用。目前國內陶瓷窯爐基本都采用直接熱回收利用的方式，如：加熱空氣、干燥坯體等，動力回收的很少。.產品。產品的原料、規格、性能的不同，燒成參數也不同，能耗自然也不同，產品燒成溫度降低100℃,單位產品熱耗可降低10%。目前廣東外墻磚的能耗大概為530—1000Kcal/Kg瓷，仿古磚480—700Kcal/Kg瓷，拋光傳530—800Kcal/Kg瓷，日用衛生陶瓷大概為1000—2000Kcal/Kg瓷。.幾種常見窯爐的能耗或節能成果。輥道窯：輥道窯因其機械自動化程度高、結構簡單、產量大深受企業歡迎。由于承載產品的輥棒溫度局限，最高溫一般在1300c以下。目前國內在燃氣輥道窯節能方面做的比較好的有：佛山中窯窯業發展有限公司、中鵬機械有限公司和中瓷窯爐有限公司以及具有意大利血統的摩德娜機械和薩克米機械。中窯目前最新型最節能的窯爐：超寬體低熱值燃氣節能型輥道窯。該窯長328m、內寬2.8m、有效寬度2.5m、最高燒成溫度1220℃、能耗呈500-650Kcal/Kg瓷、產量12000—25000m2/d、窯爐表面溫度呈50℃、產品：拋光磚和釉面磚、燃料：發生爐煤氣。該窯與普通窯爐的區別：1.超寬，超長使單位能耗降低。2.燒成帶和預熱帶采用拱頂結構，解決了斷面溫差問題。3.由PID系統控制窯爐各變頻器和風機。中鵬目前的窯爐是在寬體窯爐的基礎上進行小的局部改造。該公司發明的外側墻帶導流通道減少了窯爐輥棒兩邊的漏氣現象。該公司在福建通達陶瓷廠建的彩釉磚輥道窯能耗為530Kcal/Kg瓷，達到了國內先進水平。摩德娜機械首先采用了國外最先進的納米微孔保溫板，極大的降低了窯體的散熱損失。該公司在余熱的綜合回收利用方面做的非常出色，用窯頭煙氣供給噴霧干燥塔，尾冷余熱風在急冷區通過熱管加熱后做助燃風，冷卻熱風和冷卻抽熱送于坯體干燥器。基本能實現煙氣的零排放，平均能耗能達到450Kcal/Kg瓷。隧道窯：隧道窯歷史悠久，在窯爐結構方面發展的已經相對比較完善，更新換代比較慢。新建的隧道窯基本都采用了輥道窯寬體、扁平、模塊化的結構。在節能降耗方面基本和輥道窯一樣，唯一的不同之處在于隧道窯采用窯車、窯具承載燒成，根據窯車具能夠承受的溫度，窯內最高溫能夠高達1800℃，但由于制品的裝卸在窯外，窯車、窯具帶走的熱量非常多，占窯爐總耗熱的20%左右，所以新型輕質低蓄熱節能材料的應用對于隧道窯的節能效果是很明顯的。國內隧道窯設計施工經驗比較豐富的主要有：湖北中浩窯爐、唐山陶瓷集團設計院、佛山亞琛窯爐。梭式窯：傳統梭式窯采用的拱頂，煙道埋于地下，通過煙囪排煙。新型燃氣梭式窯吸收了新型隧道窯的窯體結構。由于梭式窯是靜態間歇式燒成，煙道出口煙氣最高溫度只比窯內溫度低200℃，所以煙氣的熱量非常大，占能耗的60%以上，目前普遍采用的是助燃空氣間接加熱回收煙氣熱量；窯墻和窯車具的蓄熱占能耗的15%左右，所以窯體和窯車具的蓄熱性能和煙氣熱量的回收多少直接決定了能耗的大小。由于梭式窯的使用間隙不同，窯體蓄熱的利用率也不同，所以能耗的大小沒有可比性，但遠高于隧道窯。梭式窯的設計安裝技術比較成熟，基本所有的窯爐生產企業都可以承包。工業電窯：工業電窯主要分為：電輥道窯、電推板窯和電梭式窯。電輥道窯和電推板窯主要用于小型高科技產品零部件的大批量生產；電梭式窯則用于體型大的，數量少的特種陶瓷生產。由于電窯不產生燃燒煙氣，只有少量產品分解氣體，所以一般不回收排解氣的熱量，直接排入大氣。該窯的能源利用率非常高，只有少量的產品和分解氣顯熱損失和窯體散熱損失，溫度可以高達1800c以上，但在陶瓷行業最高溫度控制在1200c以下；同樣的產品和工作條件下，電窯比燃氣窯爐普遍節能20%以上，雙通道電窯比單通道電窯單位產品能耗低25%左右。由于電窯采用的是電熱棒發熱，主要利用熱棒的熱幅射和空氣的對流和傳導加熱產品，容易產生大的斷面溫差，所以產品離熱棒不能太遠，產品表面離熱棒距離最好相等，因而嚴重制約了電窯的推廣應用。國內技術比較成熟的電窯制造企業有江蘇前錦企業集團等。微波窯：微波窯由于控制精準，基本不產生余熱，加熱快且均勻，能耗低而收歡迎。在同樣產品和工作條件，微波窯比普通燃氣窯節能50%以上，比電窯節電40%以上。微波輥道窯受輥道耐溫條件的限制，工作溫度一般在1300℃以下；微波推板窯和梭式窯溫度則可高達2000℃以上。目前工業微波窯大多采用0.915GHz和2.45GHz的微波頻率。微波在空氣中的滲透深度：2.45GHz為12.2cm;0.915GHz為33.3cm,由于微波穿透力的局限，制約了窯內空間的大小，限制了產品的大小，通常微波窯主要用來加熱粉末狀材料或薄片產品，替代電窯。目前國內在微波工業化方面比較領先的有隆泰微波熱工。.結論：目前陶瓷行業的主力窯爐是燃氣窯爐，燃氣窯爐普遍窯體大、散熱面積大，平均占能耗的8.5%；煙氣多、煙氣帶走熱量多，平均占能耗的28.16%,抽出的冷卻余熱平均占能耗的42.91%,風機功率大，節能空間廣闊。.建議：針對目前的陶瓷工業窯爐現狀，節能方案大體分為7種：1.整體更換：根據陶瓷產品的規格、形狀、性能、產量，更換新型節能燃氣窯、電窯、微波窯或電氣混合燒成窯、燃氣微波混合燒成窯，淘汰落后窯爐。.局部改造：改造窯墻結構；改善燒嘴、管道布局；控制系統改造，如溫度控制系統、風機和傳動控制系統等。.采用新節能燃燒技術如：高溫空氣助燃技術、富氧燃燒技術、脈沖燃燒技術等，改造燃燒器。.余熱直接綜合利用和動力回收。直接利用是指用冷卻抽熱或熱煙氣加熱助燃空氣、干燥坯體、加熱泥漿、做噴霧塔熱源等。助燃空氣預熱溫度越高，越節能。助燃空氣預熱到400℃比預熱到150℃可節能17%,預熱到600℃可節能28%。動力回收指利用轉換裝置轉換煙氣熱能，如余熱發電機、余熱制冷空調等。.采用新型隔熱保溫材料制作窯體、窯車具和管道。輕質磚、輕質磚與硅酸鋁耐火纖維復合和全硅酸鋁耐火纖維做車襯時，單位產品熱耗分別是傳統重質耐火磚做車襯時的91%、79.5%?85.8%和59.1%?66.3%。.應用保溫隔熱涂料，直接涂抹窯體、窯車具和管道。如熱輻射涂料（HRC）,在高溫階段涂在窯壁耐火材料上，材料的輻射率從0.7升至0.96,可節能33074kcal/m2-h；在低溫階段涂上HRC后，窯壁輻射