目前,餘熱利用廣泛應用於磚行業,但餘熱利用率低,浪費較為嚴重,據調查,餘熱資源總量約佔其燃料消耗總量的67%,可利用的餘熱資源約佔餘熱資源總量的60%, 而實際利用率只有366%左右。
廢熱的使用方法有很多種。 一般來說,首先是餘熱的綜合利用; 其次是直接利用; 第三種是間接利用(產生蒸汽發電)。
窯爐餘熱的組成
在窯爐餘熱中,既有高溫空氣,也有高溫煙氣。 同時,還有冷熱空氣。 高溫廢氣從燒成區流入前熱帶熱,首要任務是加熱綠體,提高綠體溫度。 其次,還要將熱量傳遞到窯壁和窯頂,使爐壁和頂部的溫度高於磚的溫度,使生體不會向外散熱而降低溫度,同時也會將熱量傳遞到窯車上, 使窯車溫度公升高,使窯爐預熱之間的溫差不會太大。上述熱量全部用完後,煙氣中的熱量還沒有用完,相當一部分熱量可以用於其他用途。 如果在前熱帶地區的高溫區段取出熱量,則可以通過高溫煙熱獲得,這是前熱帶地區高溫煙熱的提取。 如果在前熱帶帶的低溫段取出所需的熱量,可以通過低溫煙氣獲得,低溫煙氣往往會提取窯內的低溫煙氣。
在窯爐燒成區,窯內所有餘熱都通過內部流動使用。 但是,由於燒成區的高溫,窯頂的外部溫度也很高,通過窯頂損失的熱量很多。 有的窯爐採用燒成區頂部強制通風換熱的方法,從而獲得燒成區頂部的餘熱,由於採用強制換熱,雖然窯外換熱效果很好,但窯內熱量也通過傳熱到窯頂外而明顯增加, 使窯內溫度也存在低溫轉換現象。顯然,這種從窯頂交換熱量的方法並不可取。 另一種方法是通過非強制熱交換的方法將窯外餘熱進行交換,而不影響窯內到窯外的正常散熱。 這種方法的換熱雖然較小,但對窯爐的正常情況沒有影響,是利用燒成區的餘熱較好的方法。
冷卻帶入窯內的空氣經高溫專用機組加熱,成為高溫空氣,空氣中含有大量熱量。 由於作為助燃空氣進入燒成區的風量只是供應給冷卻區的風量的一部分,因此另一部分成為窯內未使用的餘熱。 預熱量與餘熱提取的位置和流量有關,提取餘熱的量也應根據窯爐的實際需要加以考慮。
綜上所述,窯爐餘熱主要包括前熱帶帶的低溫煙熱。 ,高溫煙燻熱量,散熱從頂部的燒成區到外界,熱交換和冷卻帶的熱交換,主要是高溫空氣中所含的熱量。
如何利用窯爐餘熱
餘熱在窯內的利用可分為直接利用和熱交換利用兩種。 直接使用時,有直接使用高溫空氣,對熱空氣的潔淨度要求比較高的潔淨空氣使用方法,也有對所用氣體潔淨度要求比較低的直接使用方法。 另一種是對所用熱介質要求較低,不怕氣體腐蝕的直接使用方式。 這兩種直接利用氣體中的熱能的方法都可用於在乾燥室中乾燥磚塊。 熱交換的使用方法用於空氣潔淨度比較高,或氣體無腐蝕性,氣體不會對裝置或金屬管道造成損壞的工作。 例如,在生產高檔牆體材料時,如果用窯爐預熱高溫煙熱,並且不能對溼坯的乾燥過程造成汙染,那麼就應該採用熱交換法來交換高溫煙熱中的熱量,用它來加熱潔淨的空氣, 然後利用高溫潔淨空氣對生坯體進行乾燥,既利用了窯爐的高溫煙熱,又不會對產品造成汙染。利用窯爐餘熱的另一種換熱方法是氣液換熱,利用高溫氣體對低溫液體進行加熱,然後根據液體的使用情況充分利用,既能利用窯內餘熱,又豐富了餘熱的利用。
對於高內燃或超強內燃磚,可以用水管餘熱交換器加熱換熱器中的水,使水溫達到一定水平,可作為廠房車間的加熱熱源。
綜上所述,可以看出餘熱的具體用途是:
在對介質質量要求較低的乾燥過程中,可直接提取冷卻帶的高溫空氣和前熱帶帶的高溫煙氣,並通過一定的設施將磚送到乾燥室進行乾燥。
在對中質要求較高的乾燥過程中,不能直接抽取高溫空氣和高溫煙氣進行生體乾燥,而應通過熱交換器(換熱器)將窯內餘熱進行交換,然後以一定的方式使用。
對於利用窯爐上的餘熱進行加熱和洗浴,需要用熱交換器來代替窯內的熱量,用替換的熱量來加熱水,並通過熱水利用這種熱量。
對於使用高熱值煤矸石進行生產的企業來說,由於煤矸石本身的熱值是燒製所需熱量的兩倍以上,如果將剩餘的熱量全部提取出來用於建造火力發電站,其發電量可用於工廠的部分或全部生產, 它還可以為工廠的日常生活提供電力。
窯內餘熱除供應公司外,還可以為附近的相關企業提供熱氣和熱水,作為熱源供公司使用。
餘熱技術及方法
1、分離式熱管餘熱技術;
2、整體式熱管餘熱技術;
3、餘熱模式:餘熱的不同設計和方法會帶來完全不同的結果,即余熱量或蒸汽量完全不同。
窯爐餘熱利用工藝選型。
按照高效、低消耗、最大可能利用率的原則,結合機組實際情況,在窯爐冷卻段設定了八套餘熱抽取管,並在管道匯合處設定冷風出口,調節管道內的空氣溫度。 八組管路分別位於窯爐冷卻段相應停放位上,在管路彎處設定手動柱塞,方便作業。 餘熱抽取管匯聚後,餘熱通過風機送入乾燥窯,對磚進行乾燥。 乾燥窯配有3套頂風管和8套側風送風管。 乾燥窯的工作原理是渦流系統通過熱風送風機將焙燒窯低溫段的熱空氣抽出,從乾燥窯高溫段的烘乾窯頂部和側面送入烘乾窯, 在通道頂部和外圍形成負壓,在乾燥窯的同一斷面形成圓周旋轉風;乾燥窯末端的四個排風機形成窯內縱向運動的主氣流,圓周旋轉風與通道內縱向運動的主要氣流疊加,使通道內的空氣以螺旋風的形式前進; 在乾燥窯的縱向上,每個車位都有頂部送風,可在整個窯內形成螺旋狀空氣; 螺旋空氣既有縱向氣流,又有圓周氣迴圈,使乾燥窯道內的空氣溫度和濕度保持均勻。
冷卻段起點窯兩側設定一組換熱器,換熱器採用高效、免維護的波紋管換熱器,供員工洗澡和冬季取暖。 其原理是將餘熱通過換熱器與來自波紋管的水交換,然後根據需要通過水與水之間的熱交換直接加熱或用於加熱桑拿房水。