景德鎮市星火窯爐有限公司

當今陶瓷窯爐的發展趨勢是由我們過去說的輥道化、煤氣化、輕型化、自動化、大型化向綠色（環保節能型）窯爐方向發展。所謂綠色窯爐，即環保節能型窯爐的標準主要包括：    

 

 

 

 

 

 

1）低消耗（節能型） 。包括低燃料消耗、低電能消耗、低水消耗、低耐火材料及其他資源消耗。    

 

 

2）低污染（環保型） 。其中包括低廢氣（ CO2）排放，低 SO2 及 NOx 氣體排放，低排放，無黑煙，低污水排 放，燃料完全燃燒，低噪音及振動，工作環境。    

 

 

3）低成本。包括初投資成本低，投資回收期短，運行費用低，勞動成本低。    

 

 

4窯爐內溫度分布均勻，優等品率高，熱操作控制靈活方便，自動化水平高，生產過程適應性強，勞動生產率高，競爭性強，經濟效益高。    實現綠色窯爐需要從以下幾個方面努力：  

 

 

1） 窯爐風機降低電耗和噪音的研究目前國外風機噪音在 50 ～ 70 分貝 , 國產風機噪音在80 ～ 90 分貝 ,有的甚至超過100分貝 ,國外一條窯爐風機使用功率為50～ 70KW，而國產窯爐為 90 ～ 130KW（以產量相同  的建筑衛生陶瓷窯爐計算） 。

 

 

如每條窯爐節電 50KW，年節電 40 萬 KW.h，以全國陶瓷行業 2 萬條窯爐計算，每年可節電 40 億 KW· h 左右。并大大改變窯爐燒成車間的工作環 境，顯著減少風機材料消耗和運輸費用。    

 

 

2） 研究的窯爐燃燒器我國是世界上 CO2 排放量較多的之一，陶瓷行業又是耗能大戶。燃燒釋放出的 SO2跟水形成亞硫酸， NOx 形成酸雨和光霧，對人畜、植物、建筑物都有較大危害。要以輥道窯為對象研究適用于窯爐使用的低 NOX 燃燒器（如脈沖式燃燒器等） ，既要保證窯 內溫度均勻，斷面溫差小，又要使燃料完全燃燒，避免局部高溫以減少 NOx 的生成。    

 

 

3） 使用新型的耐火材料和涂料對于陶瓷窯爐，采用耐高溫的陶瓷纖維作內襯，可以提升陶瓷窯爐的熱效率。為減 少陶瓷纖維粉化脫落，利用多功能涂層材料（如遠紅外線涂料）來保護陶瓷纖維，達到 既提高纖維粉化能力，又可增加窯爐內傳熱效率，節能降耗。由于陶瓷纖維導熱系數 比較小，增強了窯爐的保溫，減少了熱散失，改變了燒成環境。    

 

 

4 ） 研究新的窯爐自動控制方式和方法利用人工網絡技術進行模擬，以新的控制方式和方法來控制窯爐同一斷面，同一水平面上的溫差以及突破還原氣氛控制的難點， 并設計相應的控制系統和控制軟件。使溫  度、氣氛控制更和穩定，窯爐自動控制程度更高。    

 

 

5 ）建立陶瓷窯爐廢氣凈化研究檢測。逐步建立陶瓷窯爐廢氣排放數據庫系統， 以指導或提供陶瓷窯爐廢氣凈化的研究及改進，弄清 NOx 等氣體在陶瓷窯爐內產生的機理及減少生成廢氣的辦法， 可通過實驗窯模擬實驗解決。在煙囪加涂層材料以吸收燃燒廢氣中的成分，使  NOx 含量低于 70PPM。經過努力， 不久的將來可以實現綠色窯爐工程，使我國在現有的陶瓷窯爐的基礎上，燃料消耗下降10 ～ 30%，熱效率提高 10 ～ 20%，電力消耗下降 30 ～ 50%。噪音和有較大程度的下降，并使我國陶瓷窯爐達到世界水平。由于環境保護的需要，現代陶瓷窯爐在選擇燃料方面應著重考慮用清潔燃料。   清潔燃料包括：柴油、煤油。焦爐煤氣、水煤氣及發生爐冷 煤氣。    

 

 

1、柴油及煤油    A、柴油用作清潔燃料其優點是：運輸及貯存比較簡便，設備投資少，熱值高而穩定，粘度較小，較易霧化，發熱溫度高達2080~2100 ℃。缺點是：價格高，凝點較高的柴油在較冷的環境中使用時需要加熱。在選用柴油時應注意其含硫量， 如含硫量過高， 將會影響陶瓷產品品質并腐蝕設備及管道、污染環境。    

 

 

B、煤油用作清潔燃料其優點是：低位熱值比輕柴油稍高約 清潔燃料中的上品，不凝固，粘度比輕柴油更小，更易霧化。42.8~43.5MJ/kg 。它是  缺點是：閃點不低于40 ℃，否則使用不好，另外價格太高。    2及nbsp;  A作為燃料其燃燒特性如下：    

 

 

（ 1 ）因其主要成分為所以燃燒特性取決于與空氣混合物的著火 濃度范圍很窄，在 5%~15%。因此，在燃燒過程中對缺氧很好，同時也減少了回火的 危險性。    

 

 

（ 2 ）的火焰傳播速度很小。 其常溫、常壓下可見火焰傳播速度不到 因而燃燒較為緩慢。天燃氣屬于低火焰傳播速度的燃氣。比較容易發生脫水。1.0m/s 。    

 

 

（ 3 ）天燃氣的發熱溫度約 燒成溫度，即使用常溫空氣。2000~2040 ℃，對于各種陶瓷產品幾乎都可滿足要求的天燃氣與空氣混合良好時其火焰黑度很小，為的二分之一弱，比 液體燃料的黑度更低得多。然而對于現代陶瓷窯爐來說，火焰輻射傳熱不占重要地位。

 

 

一般都使用高速燒嘴，為無焰燃燒，幾乎沒有火焰。    天燃氣的理論空氣量大，約為 7.8~11.2Nm3/Nm3 ，因此對燒嘴混合性能要求 高，也就是說 1Nm3要能很好地與多于 7.8~11.2Nm3 的空氣混合。  天燃氣的碳 / 氫質量比（ 3.0~3.2）比液體燃料（ 6.0~7.4）或固體燃料（ 10~30） 低得多。因此燃燒產物中含 H2O 較多。    B作為燃料有如下幾個特點：  

 

 

（ 1）熱值很高，是氣體燃料中的。  

 

 

（ 2）理論空氣量高達24~30Nm3/Nm3 ，因此，助燃空氣與之混合完全比天燃氣更為困難?？梢杂每諝饣驘煔?先沖稀然后使用。但用空氣稀釋時，不得在著火濃度范圍內以防通常規定體積濃度須高于著火濃度范圍上限的1.5 倍?；鹧鎮鞑ニ俣鹊?，燃燒緩慢，但較天燃氣快一些。  純凈。一般含硫少，是燒制陶瓷產品的燃料。    

 

 

（ 5）密度較大，約為同溫度及壓力下的空氣的 氣混合達到著火濃度范圍內，遇火發生1.5~2.0 倍，泄漏時往下沉，易與空發生nbsp;

 

 

（ 6）一般蒸氣壓較高。在37.8℃時約為 0.9~1.5Mpa 。這作為氣體燃料是有利的。但在使用中須要求氣化站減壓閥良好。    

 

 

3、焦爐煤氣、水煤氣及發生爐煤氣焦爐煤氣、 水煤氣及發生爐煤氣這些人造氣體燃料是由煤炭氣化制成， 制氣。    A、焦爐煤氣  焦爐煤氣的平均組成為：又統稱為煤  

 

 

H246%~61%CO4.0%~8.5%CH421%~30%CmHn1.5%~3.0%CO21.0%~4.0%N23.6%~26%O20.3%~1.7%干煤氣的低熱值為13.2~19.2MJ/Nm3 ，屬于中熱值燃氣，其發熱溫度高約為2100~2130 ℃。由于含氫高，故火焰傳播速度比和大，其常溫、常壓下火焰傳播速度約為 1.5m/s 。

 

 

焦爐煤氣的著火范圍也較大，下限約為 6%，上限約 為 1%。焦爐煤氣能夠滿足現代陶瓷窯爐各種燒成溫度的要求， 而且燃燒快， 不易脫水， 但回火的危險較大一些。    

 

 

B、水煤氣水煤氣是將水蒸氣與赤熱焦炭中的碳產生下列反應而生成的燃氣 H2O+C=CO+H22H2O+C=CO2+2H2生成的 CO、 CO2 又產生下列反應CO+H2O=CO2+H2CO2+C=2CO由反應式可以看出， 水蒸氣被碳還原后生成的CO 和 H2 的分子數是相等的， 因此，水煤氣的理論組成是：CO50%， H250%，理論低熱值是11.78MJ/Nm3 ，水煤氣也屬中熱值燃氣，其發熱溫度高達2200 ℃左右。    

 

 

C、發生爐煤氣我國在現階段， 常壓固定床發生爐冷煤氣很適合陶瓷窯爐使用，因為這種煤制氣雖 然屬于低熱值燃氣， 但對于一般燒成溫度不太高的陶瓷產品燒成， 還是完全能夠滿足的。

 

 

常壓固定床發生爐煤氣屬于低熱值燃氣， 冷煤氣熱值一般在 4.49~7.62MJ/Nm3 范圍內，其發熱溫度為 1650 ℃ ~1750℃，如果取空氣系數為 1.10，高溫系數取 0.83，則可得  到助燃空氣溫度與實際燃燒溫度之間的關系，對燒成溫度為1280 ℃的陶瓷產品來說，實際燃燒溫度約高于燒成溫度 冷煤氣，助燃空氣只50~100 ℃，約為 1350 ℃，當使用熱值為5.70MJ/Nm3 的需要常溫即可。

 

 

如燒成溫度1300~1350 ℃，實際燃燒溫度需要達到約 1400 ℃，則助燃空氣溫度需要 200 ℃左右，這對于一般隧道窯，輥道窯及帶有換熱器的間歇窯爐是不難做到的。對于燒成溫度較 低的 1100~1200℃陶瓷產品，更可以使用發生爐煤氣。