程昭華

問：我廠輥道窯原先是通過自制水煤氣燒磚的，生產(chǎn)比較穩(wěn)定。現(xiàn)在因?yàn)榄h(huán)保壓力，減少排放，要求強(qiáng)制改成天然氣燒成。但是根據(jù)其它產(chǎn)區(qū)陶瓷廠由水煤氣改成天然氣之后的燒成狀況，波動太大，給生產(chǎn)帶來了很大的損失，同時能耗也高。為了避免這樣的問題在我們廠改天然氣之后也重復(fù)出現(xiàn)，所以請問程工，水煤氣改成天然氣之后，為什么生產(chǎn)質(zhì)量波動這么大？我們是否可以在改造之前就可以預(yù)防？還有就是天然氣燒成時的能耗太高，如何控制呢？

答：節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)，陶瓷行業(yè)燃料由發(fā)生爐水煤氣轉(zhuǎn)成天然氣是大勢所趨。但事實(shí)是，我們的陶瓷墻地磚行業(yè)，由早期燒油（柴油和重油）轉(zhuǎn)為燒水煤氣已經(jīng)是10多年的歷史了（有些地方都有20年以上的歷史），很多熟練的生產(chǎn)技術(shù)人員所積累的燒成控制經(jīng)驗(yàn)也是燒水煤氣工況下的經(jīng)驗(yàn)。但一下子面對窯爐由水煤氣改成燒天然氣，操作控制起來，比較棘手，較多情況下能耗大得離譜，且一下子出現(xiàn)干燥裂磚、窯爐裂磚、燒成氧化不良、燒成變形、空疏窯燒成波動較大等。所以，對于原生產(chǎn)線窯爐由燒發(fā)生爐水煤氣改成燒天然氣的轉(zhuǎn)換改造，為了減少甚至是避免上述生產(chǎn)問題的出現(xiàn)，因?yàn)閷I(yè)性較強(qiáng)，也就不能過于簡單草率，需要從窯爐結(jié)構(gòu)、燒成原理以及后期投產(chǎn)操作控制角度分析好之后再上項(xiàng)目，會比較穩(wěn)妥。

首先，為什么強(qiáng)制要改天然氣？根本的原因之一在于陶瓷廠發(fā)生爐水煤氣中存在較高比例的惰性不可燃組分氮?dú)猓∟2）成份，一般在53%以上，這樣水煤氣在窯爐里燒成時就會產(chǎn)生大量氮氧化物進(jìn)行排放。因?yàn)樾碌沫h(huán)保法律條文規(guī)定了對氮氧化物的排放，所以燒傳統(tǒng)的發(fā)生爐煤氣，很難達(dá)到環(huán)保要求，就得對窯爐高溫?zé)煔膺M(jìn)行針對性的介質(zhì)介入分解氮氧化物。而天然氣的主要成分是甲烷等烷烴，占比在95%以上，就燃料本身而言基本上不存在產(chǎn)生氮氧化物排放的問題。

其次，發(fā)生爐水煤氣由于含有N2 ，其熱值往往在1350 ～ 1550大卡，有的甚至因塊煤質(zhì)量或者煤氣站本身的結(jié)構(gòu)或保養(yǎng)狀態(tài)問題，熱值甚至低于1250大卡。而傳統(tǒng)的天然氣的熱值8000 ～ 8500大卡之間，所以可見天然氣熱值是我們陶瓷廠傳統(tǒng)水煤氣熱值的大約6倍左右。

對于陶瓷廠來說，一條窯爐的產(chǎn)量不管是燒水煤氣還是天然氣，其產(chǎn)量一般是不會主動減少的，所以瓷磚燒成消耗的熱量基本是一致的。因天然氣的熱值大大高于水煤氣，所以釋放出同樣的熱量，其產(chǎn)生的煙氣量就大大小于水煤氣。在各風(fēng)機(jī)開度恒定的情況下，窯內(nèi)產(chǎn)生的煙氣量的大小，直接影響到窯爐的壓力制度，影響到窯爐的氣氛制度。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)線上，窯爐煙氣送到干燥窯繼續(xù)熱利用，一方面達(dá)到余熱充分利用節(jié)能降耗的效果，另一方面是維持窯爐、干燥窯兩邊的壓力制度平衡；窯爐干燥窯的內(nèi)空容積（內(nèi)寬、內(nèi)高）不變，煙氣量減少了，則壓力制度就會發(fā)生變化，從而也導(dǎo)致干燥窯內(nèi)和燒成窯內(nèi)的煙氣流速都發(fā)生變化。這種變化，如果干燥窯的抽濕風(fēng)機(jī)開度、各抽濕斗開度、供熱分風(fēng)器開度還是保持原先水煤氣燒成時的狀態(tài)，很可能導(dǎo)致干燥產(chǎn)品缺陷（比如裂磚、落臟、滴水等等）。當(dāng)然，有些企業(yè)的工藝配方適應(yīng)范圍比例寬，這類缺陷不會太明顯，只需稍做調(diào)整就能穩(wěn)定控制干燥窯。

對于窯爐生產(chǎn)控制來說，因?yàn)橹盁簹鈺r總結(jié)的燒成溫度曲線，適合某一產(chǎn)品的高質(zhì)高產(chǎn)需求，因?yàn)檗D(zhuǎn)天然氣，每處燃燒室（噴槍）的熱值大大增加，所需要的助燃風(fēng)配套量也就不同。一般情況下，在恒定的燃燒室（燒嘴磚、碳化硅套）按設(shè)定溫度燒成，那不同熱值的燃料在同樣的時間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的火焰剛性、火焰長度也是有很大差異的。所以，燒天然氣，燃燒室及助燃風(fēng)的控制，也是十分重要的。

至于生產(chǎn)線由原來的燒水煤氣改燒天然氣能耗成本增大，在不考慮天然氣價格與塊煤之間的差異情況下，從生產(chǎn)線特性來說，干燥窯窯爐的內(nèi)空高度都是按燒水煤氣設(shè)計(jì)的，同等情況下，散熱面積越大，所浪費(fèi)消耗的熱能也就越多。再加上如果控制經(jīng)驗(yàn)不足，則浪費(fèi)的熱能也必然就更多。

綜上分析，其實(shí)，水煤氣轉(zhuǎn)天然氣，并不是簡單的將原來的水煤氣管路系統(tǒng)改成天然氣管路系統(tǒng)，將水煤氣燃燒器（噴槍）換成天然氣燃燒器（噴槍），否則改造效果同預(yù)期肯定有差距的，這個影響制約，也許就是一個一整年的生產(chǎn)周期。所以，水煤氣改燒天然氣，陶瓷企業(yè)要實(shí)現(xiàn)少走彎路，少交學(xué)費(fèi)，建議先充分了解掌握產(chǎn)品燒成及干燥特性、天然氣的燃燒原理、窯爐及干燥窯的結(jié)構(gòu)特性，而后細(xì)致而為。當(dāng)然，選擇專業(yè)性的技術(shù)型窯爐設(shè)備供應(yīng)商服務(wù)商從改造之前的產(chǎn)品分析、設(shè)備結(jié)構(gòu)針對性優(yōu)化，生產(chǎn)調(diào)節(jié)控制三方面來做保障，應(yīng)該是十分有必要的。