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1、喷雾干燥塔的几种燃煤热风炉的热效率分析比较摘要：煤在中国储量巨大，使用方式多种多样，燃烧设备和燃烧技术的不同，其燃烧效率相差较大。如何选择最好的燃烧方式，需要从多方面去考虑。本文主耍介绍对比了喷雾干燥塔屮煤气热风炉、水煤浆热风炉、链排炉、煤粉炉的燃烧状况和能源消耗情况。关键词：喷雾干燥塔；热风炉；煤粉炉；能耗1引言煤在中国储量巨人，煤的成本比液化石油气（LPG）、天然气、柴油、重油低，所以煤气、水煤浆和煤具有极大的成本优势。最早开始使用煤气、水煤浆和煤的陶瓷厂家从中获得了收益。而且只冇煤才是一次能源，几乎具有绝对的成本优势。喷雾干
2、燥塔自引入中国以来，发展十分迅速，30年来，其产能从最初的l,000kg/h、l，500kg/h，发展到如今的10,000kg/h、14,000kg/h。喷雾干燥塔的燃料也更加多样化，从液化石油气、天然气发展到柴油、重油，再发展到煤气、水煤浆，再到烧煤。2喷雾干燥的能耗喷雾干燥塔是靠热风炉来引入能源的，一般来说能产生热量的物质几乎都可以用做能源。如：液化石油气、天然气、柴油、重汕、煤气、水煤浆、煤等。喷雾干燥塔作为建筑陶瓷厂的核心设备之一，其能源成本越来越为人所重视。如果一条抛光砖生产线有如下主要参数：喷雾干燥塔热耗为850kca
3、l/kg水、干燥和窑炉总热耗为550kcal/kg瓷、泥浆含水率为35%、粉料含水率为6%、喷雾干燥塔粉料损耗为2%、全程损耗及烧失为20%，推算如公式（1）所示：由（1）式可知，喷雾干燥塔热耗占全厂的38%左右。所以，喷雾干燥塔的能耗问题与窑炉干燥同等重要。节约能源，降低成本的方法有：采用成本更低的替代能源，如煤代油；改善燃具结构，提高煤燃烧与吸热效率;改善燃烧方式，提高利用率；减少热传导与热辐射，提高热利用率；使用添加剂，提高燃烧率和热效率。显然，采用新技术，降低能耗，是目前一项重要的研宄课题。最近几年，喷雾干燥塔使用煤的热风
4、炉开始普及，不同的热风炉的作用与性能不同，如表1所示。2.1煤气热风炉2000年前，燃料成本较低。使用液化石油气、柴油、重油为燃料的喷雾干燥塔，其优点是操作方便、启动快、停机快，适合生产各种墙地砖。煤气的设备投入多，需要配一套煤气发生站。如1套10,000kg/h的喷雾干燥塔，其每小时需消耗的煤气量计算如式（2）所示。其中:（1）系数为1.2;（2）喷雾干燥塔能耗：（750〜850）kcal/kg水；（3）煤气平均热值：1450kcal/Nm3。由式（2）可知，至少需要配一套®3000的两段式煤气发生站，造价约250万（含土建、厂
5、房等）。另外，煤气是二次能源，在由固态煤转换成煤气的过程中，存在一些能源的损耗，如：煤不可能全部燃烧，残渣中仍然含有约15%、0%的残炭/可燃物；煤气转换过程中生成大量的热，这些热量一部分通过热传导与热辐射挥发到大气中，无法回收。一部分随煤气排走，还有一部分随冷却水流失；副产品屮产生大量的煤焦油，如不加以利用，就会损耗较多的能源；煤气站系统中电能的损耗。根据某煤气站公司提供的®3000的两段式煤气发生站的参数：耗煤2,000〜2,200kg/h、煤的热值5,500〜6,000kcal/kg、煤气产量5,50（f6,800Nm3/h
6、、煤气热值6,060、，270kJ/Nm3,转换后的热量值如公式（3）所示。由公式（3）可知，煤气的损耗较大。由于很多厂家使用的煤中含硫偏高，煤气站投入乂有限，而且除硫效果差，以致煤气中含硫偏高，污染环境严重。所以煤气热风炉有渐渐被取代的趋势。煤气热风炉结构如图1所示。2.2水煤浆热风炉水煤浆由煤、水、添加剂磨制而成。其优点是燃烧效果好、环境粉尘和噪音低、排渣活性好、运输方便、易于除铁、脱硫、脱灰、成本低等。缺点是需要燃油或燃气先加热到800°C以上才能开始喷水煤浆燃烧，约需15~20min。因此热风炉启动较慢、停机较快。水煤浆热
7、风炉结构如图2所示。由图可见，水煤浆燃烧后，一部分较大颗粒的残渣从炉体和热旋风除尘器下部排除，热气则直接进入喷雾干燥塔，所以飞灰基本都会混入粉料屮。因此，粉体的杂质点对釉面砖的影响较小；对抛光砖或其它无釉砖有一定的影响，需尽量使飞灰与粉料的颜色一致。水煤浆制备过程中需要消耗电能，如大部分厂家自制的水煤浆浓度只在45%〜50%间，一台40吨球磨机工作一次约4.5h,球磨机装机功率132kW,如公式(4)所示:由公式(4)可知，按煤热值为5,500kcal/kg,则相当于消耗能源0.23%o水煤浆屮含有水，在燃烧过程屮需要额外消耗能源
8、，按水煤浆屮的水从常温加热到io(rc并气化，排出时为io(rc的蒸汽，因此每公斤水煤浆消耗的能源如公式(5)所示。其中：(1)水煤浆含水率：45%；(2)水10(TC时的气化热为2250J/kg；(3)常温：25°C；(4)煤热值：5,500kc
