淺談噴霧塔能耗控制

王輝,徐天放,徐景臨,劉朝華,江濤

（景德鎮歐神諾陶瓷有限公司，景德鎮 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。地球是我們人類賴以生存的地方，是我們需共同守護的家園，現如今生態環境遭到了破壞，全球氣溫變暖、森林面積越來越少、水土流失越來越嚴重、自然災害越發頻繁，因此實行綠色環保，節能減排不能是口號，必須落實到每個人的行動中去。作為一家合格的陶瓷企業，我們應該身先士卒，為國家綠色環保事業獻出自己的一份力量。陶瓷行業本身屬于高能耗、高污染行業，生產過程中消耗大量礦產資源和能源，產生的廢水、廢氣、廢渣、粉塵等對環境造成嚴重污染。面對這一系列問題，現如今一些陶瓷行業已經加快了產業轉型升級的步伐，加大節能、減排力度，加大污染整治力度，打造“智能化制造”和“綠色生產”相結合的新模式，以推進產業的協調、和諧、可持續發展。其中噴霧干燥制粉是陶瓷工業高能耗的生產工序之一，其燃料的控制是原料車間成本控制的一個重要環節。據陶瓷廠能源審計數據顯示，噴霧干燥制粉用燃料占陶瓷廠總能耗的1/4 左右. 隨著能源危機及市場競爭的激烈，降低噴霧干燥制粉的能耗，對降低企業生產成本、提高企業競爭力及促進陶瓷行業可持續發展具有深遠而重要的意義。由于噴霧干燥過程中的能耗直接影響著企業的經濟效益及發展前景，所以陶瓷企業及行業專家們都提出了很多對噴霧干燥過程節能降耗的措施，總結起來主要有以下幾方面。

2 水煤漿單耗控制要點

2.1 水煤漿濃度控制

水煤漿要求含煤濃度高、粒度細、流動性好、又要求有較好的穩定性，避免產生沉淀。要同時滿足以上所述各項性能就會遇到困難，因為其中的一些性能是相互制約的。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到規定的細度，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，達到較高的堆積效率，空間減少就可以減少水的用量。行業里水煤漿細度控制通常控制在5.0%左右（250 目篩余）。

2.2 干燥介質的控制

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

水煤漿爐燃燒控制：根據每批次煤的焦渣特性，控制燃燒溫度。需將煤渣燒至微結焦并能自然下落，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渣，或通過手指搓揉殘渣是否有沙粒狀，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提高爐膛溫度、如煤渣膛呈絮狀并粘附在爐壁需適當回調燃燒溫度。爐膛溫度設定通常根據煤的熱值設定。4800 大卡左右白煤燃燒溫度設定在1080℃較為合適；5200 左右混合煤設定在1050℃較為合理，當然各廠根據自身水煤漿爐、水煤漿性能及工藝需求會有適當的調整，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，避免出現滴漿、颮線的現象。同時調整好水煤漿噴槍的角度，呈現為爐內旋風的同方向，使其充分燃燒。另外是水煤漿漿壓與霧化風壓的匹配，根據水煤漿噴片孔徑、孔數，以及水煤漿的比重情況進行調配。槍支安裝完成后需密閉、頂部配風口適當關閉減少熱風損失。同時頂部配風口的關度可能會帶來部分煤灰掉入旋風除塵器里或帶入粉料中，對產品造成缺陷。

2.3 噴霧干燥塔自身因素

挑選合適的規格：陶瓷行業大部分廠家采用10000型噴霧干燥塔，型號越大生產能力越大，生產每噸粉的能源相對就少，廠家可根據具體產量進行型號選擇。

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

熱風爐的控制：熱風爐是噴霧塔干燥的熱風源，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能的關鍵部分。熱風爐效率主要取決于煤漿霧化噴嘴，當煤漿霧化均勻且燃燒充分時，熱效率最高，為此應嚴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、噴槍角度都應控制在合適的范圍內。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可以進行充分的熱交換。熱風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排放達標。現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，并把煤轉氣中產生的酚水和焦油進行消化，既能節約能源又環保。

2.4 泥漿質量控制

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，生產中又需增加減水劑來調節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，防止因泥漿結晶而堵塞霧化噴嘴。所以可以利用出塔熱以及窯爐冷卻風回收的余熱來預熱泥漿，這是能源循環利用的有效途徑。

3 結語

綜上噴霧干燥塔的節能除上述措施外，還可以在能源上尋找解決途徑，如開發利用新能源，合理控制燃燒過程等。當然，每家陶瓷企業都有適合自己的一套改善措施和方案很多問題還需在實際生產中發現和解決。陶瓷企業本著可持續發展的目的來合理改善和提高噴霧干燥塔的能源利用率，才能提高企業的經濟效益和社會效益，為節能環保做出貢獻。