琉璃瓦窑的热效率原理解析
衡量琉璃瓦窑的热效率有两个指标,一个是焙烧产品的热利用系数,另一个是窑的余热利用程度。
目前隧道窑的热效率普遍不高。虽然利用了一些冷却产品的余热,如抽取干燥体和在窑炉顶部安装罐或锅炉,但这些余热并没有得到充分利用。特别是水箱内的热水和锅炉内的蒸汽在二次利用率普遍较低。窑顶、窑壁、车下散热仍相当大。
有些琉璃瓦窑炉的温度很高。一些窑炉还将一些热空气从烧成区回流到冷却区(限制了火的速度)。至于使隧道窑焙烧的有效热(即用于蒸发、化学反应和加热产品到最高温度所需的热量除以燃料的化学热),只有15%左右的余热利用(取出来烘干机体,窑顶水箱用于锅炉的热量除以燃料化学热量)约为20%,其余均为损失。热损失大概是:约30%的废气被带走,约20%的窑顶和窑壁被分散,约10%的窑产品和窑车被带走,车下的散热和渗漏也很多。
因此,应进一步采取措施提高余热利用率,减少热损失,是提高窑热效率、节约燃料的重要途径。
提高琉璃瓦窑热效率的另一种方法是使窑温尽可能均匀,在焙烧过程中加快传热,从而缩短焙烧时间,提高产品的产量和质量,降低燃料消耗。
实践证明,只有加快传热速度,减小窑内温差(特别是在热带前区制造一种“强湍流”状态,以减小温差),才能实现快速焙烧。
影响窑内传热的因素有三个:
对流和辐射传热系数、窑内气体(火焰)与制品的温差、传热面积。
无论增加哪一种,单位时间内传递给产品的热量都能增加,焙烧速度也能加快。预热区主要为烟气对流换热(燃烧区主要为火焰辐射换热(强化固体辐射换热))。固体辐射的传热系数比气体的传热系数大得多,增强的固体辐射能极大地增强传热过程,促进快速焙烧。
这种坯料适合薄码料。薄码使间隙增大,可提高气体辐射层的厚度,从而提高辐射能力,加速传热效率的提高远远超过了氧气消耗的成本。