燃烧理论与数值模拟课程论文--(陶瓷生产中的节能减排优化)

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1、陶瓷生产中的节能减排优化摘要：本文阐述在陶瓷生产过程中，对于能量的利用如何进行优化处理，以达到有效利用资源，减少碳排放以及减少成本的目的。通过对陶瓷生产的各个主要程序的能效利用提出优化的改善建议，综合实现节能减排的目的。关键词：节能减排、优化、燃烧控制、变频节能、余热利用面对竞争越来越激烈的销售市场形势与原料来源的价格双重压力，陶瓷行业的开始步入薄利时代，如何减轻企业自身的产品资源损耗、降低产品的生产成本已成为企业十分重视的一个经济增长点，同时政府节能减排政策要求的逐步提高对高能耗企业的发展模式提出了新的要求。如何在自身生产环节中采用先进可靠技术实现节能减排，提高产品市

2、场竞争力与企业的社会承认度已成为企业持续稳定发展的一个长远战略课题。近年来，各陶瓷生产企业在国际市场的竞争中也领略到了先进生产工艺与设备的技术和经济优势，均在多方引进各种降低资源消耗的相关技术，不断改善自身的工艺运行水平。国内外在窑炉生产运行的节能减排方面进行了长期尝试，亦取得了一定的效果。在陶瓷窑炉节能上，现有的技术措施可以大致分为：原料制备过程中的节能措施、陶瓷产品成型与干燥过程中的节能措施、陶瓷制品焙烧过程中的节能措施、其他节能措施。原料制备过程中的节能措施。有资料显示，原料制备部分的能耗在整个陶瓷生产过程中占很大的比例，因此也是节能潜力较大的部分之一。对于原料的

3、制备，首先要取消噪音大、能耗高、难以除尘的粗中碎系统，采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，不仅可以大幅度提高产量而且节电效果明显。喷雾干燥制粉时，降低泥浆的含水量，提高热风的温度，加大进塔泥浆量，降低废气温度，也可以在提高产量的同时获得较好的节能效果。陶瓷制品成型与干燥过程中的节能措施。对于建筑陶瓷，在选择压砖机上，可选用大吨位、宽间距的压机，实现一机一窑，可以增大产量，提高砖坯质量和产品合格率，同时获得良好的节能效果。值得一提的是，最近广东有关企业开发的大吨位液压全自动陶瓷压砖机系列，最高吨位达到了7800t的国际先进水平。大大提高我国陶瓷墙地砖产品装备的国际竞争力，不

4、仅在国内大量取代进口产品，而且已出口国外，这无疑为我国陶瓷工业的发展打下了坚实的基础。采用空气快速干燥器可明显缩短干燥周期实现节能。另外，微波干燥技术也日益受到关注。陶瓷产品烧成过程中的节能措施。众所周知，陶瓷工业生产过程中要消耗大量的能源，烧成工序的能耗约占总能耗的61%左右，而烧成工序又以陶瓷窑炉为主要能耗设备。在陶瓷产品烧成过程中的节能措施主要有：⑴采用低温快烧工艺；⑵采用裸装明焰烧成技术；⑶采用新型节能燃烧技术；⑷窑型向辊道窑发展；⑸采用高效、轻质保温耐火材料和新型节能涂料优化衬里；⑹改善窑体结构；⑺采用自动控制技术；⑻窑车窑具轻型化；⑼采用清洁液体和气体燃料；

5、⑽充分利用窑炉余热；⑾采用高速烧嘴；⑿采用一次烧成新工艺；⒀加强窑体密封性和窑内压制度；⒁采用微波辅助烧结技术等。以上节能措施，形式各异，但都是从减少要提散热、提高燃烧效率、增强产品有效吸热量、缩短生产周期出发最终提高窑炉热量利用率，实现节能目标。其他节能措施。如配置节电系统，降低厂用电、使用单螺杆空压机代替活塞式压缩机和罗茨风机、减少炉内落脏，提高成品率等。烟气治理的除尘、脱硫技术，在国外、国内已经进行实验、研究、应用的方法有几百种之多。有的已达到技术成熟程度较高的商业化应用水平，有的尚处于试验、研究阶段。其中代表性技术有，麻石水膜除尘器，文丘里及双文丘里水膜除尘器，

6、石灰石法，荷电法等。通过对所掌握的资料进行分析和对比，可以发现，无一例外全部是根据酸碱中和原理进行研究和设计的。究其相关性，无不在于烟气与脱除二氧化硫物质的有效混合方法不同、产生化学反应的物质不同以及使烟气治理在大大降低成本的同时，得到更充分的社会整体效益。其共性在于尽最大可能提高烟气与脱硫剂的混合质量。混合质量越好，除尘、脱硫效率就越高。结构相对越简单，运行的安全可靠性就越好，投运率就越高。石灰、石灰石湿式脱硫工艺是目前界上技术最为成熟、应用范围最为广泛的脱硫方法，特别在美国、德国和日本，应用该脱硫法机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上。随着陶瓷行业的高速发展及

7、对技术革新的需求不断增强，在陶瓷窑炉的节能减排方面的专利也不断涌现，其中比较有代表性的有：“ 节能型窑炉及其实施方法”、“ 窑炉用组合式陶瓷纤维炉衬及其制法”、“一种南方瓷业窑炉的消烟除尘技术”、“陶瓷工业窑炉烟气的直接利用方法”等。1、建立陶瓷窑炉的燃烧预测控制技术“原料是基础，成型是条件，烧成是关键”，在陶瓷的发展中，烧成一直是至关重要的。其实，烧成，狭义地说就是窑炉温度的控制。陶瓷窑炉的燃烧预测控制技术，根据原料和产品特性需要，结合窑炉沿线在线温度检测数据，通过分析窑炉内产品焙烧过程中的炉内传热传质机制建立仿真模型进行在线模拟计算，