CN108489286A - 一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于工业窑炉技术领域，公开了一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，包括原料处理系统、自动加煤系统、配料搅拌系统、坯体成型系统、坯体干燥窑和隧道窑，所述隧道窑包括窑炉主体、两个侧墙和窑顶，所述隧道窑沿窑车移动方向划分为进口段、预热段、焙烧段和冷却段，所述坯体成型系统为液压成型制砖机；所述坯体干燥窑和隧道窑的冷却段的排烟风机均配置有变频调速器；所述隧道窑的焙烧段的两个侧墙和窑顶铺设有耐火陶瓷纤维材料。本发明大大降低了坯体烧制过程中的能耗，减少系统自身用电量，使隧道窑的发电量增加60%以上，从而满足生产系统自身用电量需求，可在隧道窑余热发电技术上推广应用。

Description

一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺

技术领域

本发明属于工业窑炉技术领域，涉及一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺。

背景技术

隧道窑是现代化的连续式烧成的热工设备，广泛应用于陶瓷、砖瓦的焙烧生产。隧道窑的结构是一条长的直线形隧道，其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶或吊顶，窑车在底部铺设的轨道上运行，燃烧段设在隧道窑的中部，构成固定的预热带—高温带—烧成带—冷却带四部分。燃烧产生的高温烟气在隧道窑前端烟道或引风机的作用下，沿着隧道窑向窑头方向流动，同时逐步地预热进入窑内的制品，此段构成了隧道窑的预热带，在隧道窑的窑尾进入冷风，冷却隧道窑内后一段的烧结砖，此段构成了隧道窑的冷却带，进入的冷风经冷却带和高温带而被加热后，再抽出送入干燥室作为干燥生砖坯的热源。隧道窑烧结制砖工艺以产量大、能耗低、自动化程度高、产品质量稳定、窑炉烧成参数可控等特点，已成为当今国际上最先进的制砖工艺之一。

现有的耐火材料生产过程中，考虑到成本因素，大都采用煤矸石作为燃烧原料。煤矸石隧道窑在烧制耐火材料的过程中，存在以下问题：窑体的保温效果较差，导致能量流失较多，影响生产成本和产品质量。

目前，利用“真空挤出成型”原理设计开发的成型机组仍是国内主流的机组，其生产效率较高，每小时可生产1.2～2.4万块标砖，成型水份在14％以上，干燥热耗较高，也就降低了隧道窑的余热发电量。

余热发电技术在水泥等建材行业发展迅猛，余热发电所产生的效益对企业的影响日益明显。但余热发电在砖瓦行业的应用发展相对缓慢，目前也取得了一定的成绩。隧道窑余热发电项目普遍采用抽凝式汽轮发电机组，发电量是隧道窑生产线自身用电量的70％左右；尚不能完全满足自身用电需求，另外电量的稳定性也存在一定波动，需要先上网或依靠附近更大的供电网络来保持平衡。

如果隧道窑自身发电量不能满足自身用电需求，则会带来如发电网与国家电网申请合并手续漫长、余热发电技术配套建设工程建设资金投入较大、拖长建设周期等一系列问题，因此，开发一种新的隧道窑生产线，使其发电量能够满足自身需求，非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，大大降低了坯体烧制过程中的能耗，减少系统自身用电量，使隧道窑的发电量增加60％以上，从而满足生产系统自身用电量需求，可在隧道窑余热发电技术上推广应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，包括原料处理系统、自动加煤系统、配料搅拌系统、坯体成型系统、坯体干燥窑和隧道窑，所述隧道窑包括窑炉主体、两个侧墙和窑顶，隧道窑沿窑车移动方向划分为进口段、预热段、焙烧段和冷却段，所述坯体成型系统为液压成型制砖机，所述液压成型制砖机压制的坯体中的含水量为8～10％；所述坯体干燥窑和隧道窑的冷却段的排烟风机均配置有变频调速器；所述隧道窑的焙烧段的两个侧墙和窑顶铺设有耐火陶瓷纤维材料，所述耐火陶瓷纤维材料的厚度为16cm；所述隧道窑的焙烧段的末端通过供热管连接余热发电装置的余热/蒸汽发生器，所述余热发电装置的汽轮机为抽凝式汽轮发电机。

进一步地，所述抷体干燥窑的长度为40m。

进一步地，所述耐火陶瓷纤维材料为耐火陶瓷纤维砖，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃不少于45％，SiO₂不少于51％，Fe₂O₃不大于1.2％，Na₂O不大于0.2％，K₂O不大于0.3％，其余为杂质。

进一步地，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃为45％，SiO₂为51％，Fe₂O₃为1.2％，Na₂O为0.2％，K₂O为0.3％，其余为杂质。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过对原材料热值、坯体成型方式、隧道窑内保温材料、设置风机变频调速器等进行改变，大大降低了坯体烧制过程中的能耗，减少系统自身用电量，使隧道窑的发电量增加60％以上，从而满足生产系统自身用电量需求，可在隧道窑余热发电技术上推广应用。

附图说明

图1为本发明一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺的工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。下述实施例中的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。

实施例一

一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，包括原料处理系统、自动加煤系统、配料搅拌系统、坯体成型系统、坯体干燥窑和隧道窑，所述隧道窑包括窑炉主体、两个侧墙和窑顶，隧道窑沿窑车移动方向划分为进口段、预热段、焙烧段和冷却段，所述坯体成型系统为液压成型制砖机，所述液压成型制砖机压制的坯体中的含水量为8～10％；所述坯体干燥窑和隧道窑的冷却段的排烟风机均配置有变频调速器；所述隧道窑的焙烧段的两个侧墙和窑顶铺设有耐火陶瓷纤维材料，所述耐火陶瓷纤维材料的厚度为16cm；所述隧道窑的焙烧段的末端通过供热管连接余热发电装置的余热/蒸汽发生器，所述余热发电装置的汽轮机为抽凝式汽轮发电机。

所述坯体干燥窑的长度为40m。

所述耐火陶瓷纤维材料为耐火陶瓷纤维砖，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃不少于45％，SiO₂不少于51％，Fe₂O₃不大于1.2％，Na₂O不大于0.2％，K₂O不大于0.3％，其余为杂质。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃为45％，SiO₂为51％，Fe₂O₃为1.2％，Na₂O为0.2％，K₂O为0.3％，其余为杂质。

值得说明的是，本发明中涉及的隧道窑为节能型隧道窑。

现有技术中的隧道窑生产线的发电量是隧道窑生产线自身用电量的70％左右，不能自给，不同产量的隧道窑生产线发电量如表1所示。

表1不同产量的隧道窑生产线发电量

本发明坯体由液压成型制砖机压制而成，坯体中的含水量为8～10％，坯体中的以含水量为8.5％计算，一般要求进入坯体干燥窑的坯体含水量为5％，则坯体干燥窑中仅需蒸发3.5％的水分就可达到隧道窑焙烧要求，可节约60％的干燥热量。相比“真空挤出成型”的坯体，含水量大大减少，液压成型制砖机的装机功率也可降低一半以上。传统工艺中坯体干燥窑的长度为80m，可容纳18个车位；本发明将坯体干燥窑的长度缩短为40m，可容纳9个车位。

本发明在隧道窑焙烧段采用的保温材料是耐火陶瓷纤维材料，其与传统的绝热材料相比，比轻质隔热砖炉衬轻75％以上，比轻质浇注料炉衬轻90％～95％；耐火陶瓷纤维材料的热容量仅为轻质隔热砖炉衬和轻质浇注料炉衬的l/10左右，而炉衬的热容量与炉衬的重量成正比。耐火陶瓷纤维材料在平均温度400℃时，导热系数小于0.1w/m·k；平均温度600℃时，导热系数小于0.l5w/m·k；平均温度1000℃时，导热系数小于0.25w/m·k，绝热效果显著。

在坯体干燥窑和隧道窑的冷却段的排烟风机均配置有变频调速器，可大幅降低电耗。

改进后的不同产量的隧道窑生产线发电量如表2所示。

表2改进后的不同产量的隧道窑生产线发电量

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (4)

1.一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，包括原料处理系统、自动加煤系统、配料搅拌系统、坯体成型系统、坯体干燥窑和隧道窑，所述隧道窑包括窑炉主体、两个侧墙和窑顶，隧道窑沿窑车移动方向划分为进口段、预热段、焙烧段和冷却段，其特征在于，所述坯体成型系统为液压成型制砖机，所述液压成型制砖机压制的坯体中的含水量为8~10%；所述坯体干燥窑和隧道窑的冷却段的排烟风机均配置有变频调速器；所述隧道窑的焙烧段的两个侧墙和窑顶铺设有耐火陶瓷纤维材料，所述耐火陶瓷纤维材料的厚度为16cm；所述隧道窑的焙烧段的末端通过供热管连接余热发电装置的余热/蒸汽发生器，所述余热发电装置的汽轮机为抽凝式汽轮发电机。

2.根据权利要求1所述的一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，其特征在于，所述坯体干燥窑的长度为40m。

3.根据权利要求1所述的一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，其特征在于，所述耐火陶瓷纤维材料为耐火陶瓷纤维砖，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃不少于45%，SiO₂不少于51%，Fe₂O₃不大于1.2%，Na₂O不大于0.2%，K₂O不大于0.3%，其余为杂质。

4.根据权利要求3所述的一种余热发电可自给的隧道窑生产工艺，其特征在于，所述耐火陶瓷纤维砖中Al₂O₃为45%，SiO₂为51%，Fe₂O₃为1.2%，Na₂O为0.2%，K₂O为0.3%，其余为杂质。