淺談噴霧塔能耗控制

王輝,徐天放,徐景臨,劉朝華,江濤

（景德鎮(zhèn)歐神諾陶瓷有限公司，景德鎮(zhèn) 333400）

1 引言

綠水青山就是金山銀山，隨著人們生活水平的逐漸提高，越來越多的人開始重視自己的生活方式。地球是我們?nèi)祟愘囈陨娴牡胤?，是我們需共同守護(hù)的家園，現(xiàn)如今生態(tài)環(huán)境遭到了破壞，全球氣溫變暖、森林面積越來越少、水土流失越來越嚴(yán)重、自然災(zāi)害越發(fā)頻繁，因此實(shí)行綠色環(huán)保，節(jié)能減排不能是口號，必須落實(shí)到每個人的行動中去。作為一家合格的陶瓷企業(yè)，我們應(yīng)該身先士卒，為國家綠色環(huán)保事業(yè)獻(xiàn)出自己的一份力量。陶瓷行業(yè)本身屬于高能耗、高污染行業(yè)，生產(chǎn)過程中消耗大量礦產(chǎn)資源和能源，產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣、粉塵等對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。面對這一系列問題，現(xiàn)如今一些陶瓷行業(yè)已經(jīng)加快了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐，加大節(jié)能、減排力度，加大污染整治力度，打造“智能化制造”和“綠色生產(chǎn)”相結(jié)合的新模式，以推進(jìn)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)、和諧、可持續(xù)發(fā)展。其中噴霧干燥制粉是陶瓷工業(yè)高能耗的生產(chǎn)工序之一，其燃料的控制是原料車間成本控制的一個重要環(huán)節(jié)。據(jù)陶瓷廠能源審計(jì)數(shù)據(jù)顯示，噴霧干燥制粉用燃料占陶瓷廠總能耗的1/4 左右. 隨著能源危機(jī)及市場競爭的激烈，降低噴霧干燥制粉的能耗，對降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)競爭力及促進(jìn)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠(yuǎn)而重要的意義。由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益及發(fā)展前景，所以陶瓷企業(yè)及行業(yè)專家們都提出了很多對噴霧干燥過程節(jié)能降耗的措施，總結(jié)起來主要有以下幾方面。

2 水煤漿單耗控制要點(diǎn)

2.1 水煤漿濃度控制

水煤漿要求含煤濃度高、粒度細(xì)、流動性好、又要求有較好的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生沉淀。要同時滿足以上所述各項(xiàng)性能就會遇到困難，因?yàn)槠渲械囊恍┬阅苁窍嗷ブ萍s的。例如，提高濃度就會引起黏度增大、流動性變差。水煤漿不但要求煤炭粒度達(dá)到規(guī)定的細(xì)度，還要具有良好的粒度分布，使其中不同大小的煤粒能夠互相填充，盡可能減少煤粒間的空隙，達(dá)到較高的堆積效率，空間減少就可以減少水的用量。行業(yè)里水煤漿細(xì)度控制通常控制在5.0%左右（250 目篩余）。

2.2 干燥介質(zhì)的控制

降低水煤漿水分：在出塔溫度恒定的條件下，熱風(fēng)的進(jìn)塔溫度越高，帶入的總熱量就越高，單位質(zhì)量的熱風(fēng)傳遞給泥漿霧滴的熱量就越多，單位熱風(fēng)所蒸發(fā)的水分也越多。在生產(chǎn)能力恒定不變的情況下，所需熱風(fēng)風(fēng)量減少，降低了噴霧干燥制粉的熱量消耗，提高熱風(fēng)的利用率及熱效率。但進(jìn)塔熱風(fēng)溫度不可過高（不超過650℃)，溫度太高，就會燒壞塔頂分風(fēng)器。降低熱風(fēng)的出塔溫度：在進(jìn)塔熱風(fēng)溫度一定的情況下，熱風(fēng)出塔溫度越低，進(jìn)出塔溫差就越大，熱風(fēng)傳遞給泥漿用于干燥的熱能就越大，所以熱風(fēng)利用率就越高。但排風(fēng)溫度也不可過低，低于75℃時因粉料太濕，影響布袋除塵設(shè)備布袋壽命。出塔熱風(fēng)（廢氣）的循環(huán)利用：陶瓷泥漿經(jīng)噴霧干燥制粉后，出塔熱風(fēng)若被直接排入大氣，這部分熱量損失將十分可觀（約為制粉工序能耗的10%~20%)。所以應(yīng)該將此部分余熱充分地利用起來，如可將出塔熱風(fēng)循環(huán)利用于泥漿加熱。

水煤漿爐燃燒控制：根據(jù)每批次煤的焦渣特性，控制燃燒溫度。需將煤渣燒至微結(jié)焦并能自然下落，煤渣手感帶沙粒狀。判定方法通常為取部分煤渣水洗看是否有煤未燃燒完全形成的殘?jiān)?，或通過手指搓揉殘?jiān)欠裼猩沉?，并看水煤漿爐膛煤渣是否能自然下落并帶有顆粒狀。如有未燃燒完全煤渣需適當(dāng)提高爐膛溫度、如煤渣膛呈絮狀并粘附在爐壁需適當(dāng)回調(diào)燃燒溫度。爐膛溫度設(shè)定通常根據(jù)煤的熱值設(shè)定。4800 大卡左右白煤燃燒溫度設(shè)定在1080℃較為合適；5200 左右混合煤設(shè)定在1050℃較為合理，當(dāng)然各廠根據(jù)自身水煤漿爐、水煤漿性能及工藝需求會有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，最終以煤渣燃燒情況判定。要求水煤漿噴槍充分霧化，勤檢查使用噴槍的霧化狀態(tài)，避免出現(xiàn)滴漿、颮線的現(xiàn)象。同時調(diào)整好水煤漿噴槍的角度，呈現(xiàn)為爐內(nèi)旋風(fēng)的同方向，使其充分燃燒。另外是水煤漿漿壓與霧化風(fēng)壓的匹配，根據(jù)水煤漿噴片孔徑、孔數(shù)，以及水煤漿的比重情況進(jìn)行調(diào)配。槍支安裝完成后需密閉、頂部配風(fēng)口適當(dāng)關(guān)閉減少熱風(fēng)損失。同時頂部配風(fēng)口的關(guān)度可能會帶來部分煤灰掉入旋風(fēng)除塵器里或帶入粉料中，對產(chǎn)品造成缺陷。

2.3 噴霧干燥塔自身因素

挑選合適的規(guī)格：陶瓷行業(yè)大部分廠家采用10000型噴霧干燥塔，型號越大生產(chǎn)能力越大，生產(chǎn)每噸粉的能源相對就少，廠家可根據(jù)具體產(chǎn)量進(jìn)行型號選擇。

整體密閉型控制：由于該系統(tǒng)采用負(fù)壓操作，若有漏風(fēng)就會增加能耗，所以設(shè)備各部位及連接法蘭處，熱風(fēng)爐、熱風(fēng)管道、排風(fēng)管道的熱電偶插孔，塔體上的負(fù)壓測量孔，以及塔體下錐翻板下料器出料口，旋風(fēng)除塵下料口等部位必須密封好，不能漏風(fēng)。

熱風(fēng)爐的控制：熱風(fēng)爐是噴霧塔干燥的熱風(fēng)源，其燃料消耗直接影響干燥成本的高低，所以是噴霧干燥塔節(jié)能的關(guān)鍵部分。熱風(fēng)爐效率主要取決于煤漿霧化噴嘴，當(dāng)煤漿霧化均勻且燃燒充分時，熱效率最高，為此應(yīng)嚴(yán)格控制霧化空氣壓力、流量以及煤漿壓力、流量。

另外泥漿霧化噴嘴的霧化角、噴射高度、噴槍角度都應(yīng)控制在合適的范圍內(nèi)。一般泥漿霧化噴嘴的霧化角度為90°~120°，噴射高度為4~4.5m，噴槍角度保持在110°~120°之間，以保證噴霧料與熱風(fēng)可以進(jìn)行充分的熱交換。熱風(fēng)爐燃料的選擇可直接影響燃料消耗的成本，如用清潔的石油氣、輕柴油等會使成本大大增加，用重油，混合油等一定要控制其含硫量，否則廢氣中很難保證SO2排放達(dá)標(biāo)。現(xiàn)在很多陶瓷廠用煤制氣中分選出來的粉煤摻合煤灰制水煤漿，并把煤轉(zhuǎn)氣中產(chǎn)生的酚水和焦油進(jìn)行消化，既能節(jié)約能源又環(huán)保。

2.4 泥漿質(zhì)量控制

降低陶瓷泥漿的含水率，干燥所需熱量就少。但是降低含水率的同時泥漿流動性又不好，流動性差霧化效果就差。為解決這一矛盾，生產(chǎn)中又需增加減水劑來調(diào)節(jié)泥漿的流動性造成成本上升。同時提高陶瓷泥漿溫度可有效降低泥漿粘度，降低泥漿流速，改善泥漿霧化性能，防止因泥漿結(jié)晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱以及窯爐冷卻風(fēng)回收的余熱來預(yù)熱泥漿，這是能源循環(huán)利用的有效途徑。

3 結(jié)語

綜上噴霧干燥塔的節(jié)能除上述措施外，還可以在能源上尋找解決途徑，如開發(fā)利用新能源，合理控制燃燒過程等。當(dāng)然，每家陶瓷企業(yè)都有適合自己的一套改善措施和方案很多問題還需在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)和解決。陶瓷企業(yè)本著可持續(xù)發(fā)展的目的來合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率，才能提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為節(jié)能環(huán)保做出貢獻(xiàn)。