关于建筑陶瓷生产热工设备节能技术改造的浅探

第一篇：关于建筑陶瓷生产热工设备节能技术改造的浅探

关于建筑陶瓷生产热工设备节能技术改造的浅探

【摘要】近些年来，我国的建筑陶瓷事业发展极为迅速，加热是建筑陶瓷生产中不可缺少的工艺过程，而热工设备则是完成此项工艺的主要设备。热工设备的装备水平与技术性能的好坏，对于建筑陶瓷生产节能工作具有极为重要的影响。在本文中，笔者根据相关生产经验详细阐述建筑陶瓷生产热工设备节能技术的改造措施。

【关键词】建筑建陶；热工设备；节能技术；改造

1.前言

近几十年来，随着科学技术的不断发展，我国的建筑陶瓷事业发展极为迅速，作为建筑陶瓷生产中加热工艺过程不可缺少的设备[1]，热工设备的装备水平与技术性能的好坏，对于建筑陶瓷生产节能工作具有极为重要的影响。建筑陶瓷是一个能耗较大的工业行业，虽然当前热工设备生产技术和节能技术进步显著，但是我国陶瓷行业的能源利用率仍然不高，西方发达国家，尤其是美国的能源利用率高达50%，而我国的能源利用率仅为28%-30%，差距甚大，因此，对我国当前的建筑陶瓷生产热工设备节能技术进行科学合理的改造具有非常重要的现实意义，是利国利民的大事。

2.建筑陶瓷生产热工设备基本情况

建筑陶瓷是一个能耗较大的工业行业，陶瓷行业生产的突出问题是能源利用率低。建筑陶瓷行业消耗的热能中能源消耗较大的工序主要为干燥和烧成工序，占据整个建筑陶瓷行业能耗的四分之三以上，虽然某些建筑陶瓷企业采用先进的干燥与烧成技术，在一定程度上降低了产品的热能消耗，提高了能源利用效率，但是与发达国家之间还存在较大的差距，这应当引起我们的足够重视。，与其配套的喷雾干燥塔略少于窑炉的数量。

2.1窑炉

目前共拥有建筑陶瓷连续烧成窑炉3000余座（小型窑1000余座，大中型窑有约1800-2200座）。广东地区建筑陶瓷企业的能耗情况如表1所示。

表1 建筑陶瓷企业的能耗情况及高能耗原因

2.2喷雾干燥塔

喷雾干燥塔的产品干粉单位热耗大约在2000-4000kJ/kg之间，喷雾干燥塔髙热耗值的原因主要有以下几个方面：

（1）喷雾干燥塔操作工艺不合理，工作人员专业技能不足，不能全面掌握进塔风温、排风温度、喷浆压力和喷片孔大小之间影响关系，不能够很好的根据实际生产状况对各种工艺参数选择进行合理的优化，造成干粉单位热耗值偏高；

（2）在实际的生产过程中存在偷工减料的情况，采用低劣的喷雾塔所使用材料，尤其是劣质的保温隔热材料，发生变形和收缩，使得喷雾干燥塔体散热损失加剧，干粉单位热耗值升高；（3）喷雾塔结构设计存在一定的问题，如喷雾干燥塔身较短、内径较小或者喷枪与塔体不匹配等情况，在生产过程中使得大量物料粘贴塔壁以及互相粘连的现象，增加了单位热耗值；（4）在生产过程中没有做好制浆工艺的控制工作，在添加外加剂时不能根据生产状况对外加剂的质量进行合理的控制，造成进入喷雾塔泥浆水分偏高，从而引起干粉单位热耗值较高。

3.热工设备节能技术改造措施

针对当前我国建筑陶瓷生产热工设备能源利用率低的现象，我们可以从优化窑炉或喷雾塔结构、改进整个陶瓷生产工序、余热回收和利用等方面着手，在建筑陶瓷行业整体范围内建立完善的节能系统，切实有效改变我国建筑陶瓷行业能源利用率低的现状。

3.1优化窑炉结构

炉型结构对于陶瓷生产工艺的能源消耗具有极为重要的影响，在窑炉结构的改进过程中，明焰裸烧宽体隧道窑的发展淘汰了隔焰隧道窑，梭式窑、钟罩窑和升降窑不断取代间歇式窑和倒焰窑，20世纪70年代发展起来的辊道窑取代陶瓷砖烧成连续式窑炉，都使得单位能耗值有所降低。现代化陶瓷窑炉全轻质化装配式窑体，配合高速烧嘴，不仅降低了陶瓷窑炉重量，同时使得窑体蓄热比原来结构窑体的蓄热降低了2/3-5/6，这种变化使得连续式窑能够实现断续式生产，在周末、假日进行合理的停窑，并且产品的烧成热耗也大为降低，由30-40MJ/kg降低为2-6MJ/kg[2]，极大地提高了能源利用率。

3.2提高烧成质量

高效燃烧技术对于建筑陶瓷生产热工设备节能技术改造是必需的。相关生产实践表明，根据实际生产状况选择合理的高效燃烧装置可使窑炉节能5%-6%左右。由于燃烧装置种类繁多，因此使用厂家应根据本身的实际生产状况合理选择燃烧装置[3]。在购买燃烧装置时应对装置规格、型号进行全面了解，检查燃烧装置的附属设备如管路阀件、油泵、自动点火和火焰监测等是否能够满足本厂的生产需要；在使用前做好对燃烧装置的检查工作，确保燃烧装置正常使用，并根据生产工艺以对燃烧装置制定合理的布置方式；在进行烧成工序过程中做好燃烧装置的检查工作，检查燃烧系统的完善性和性能的稳定性；改善燃料燃烧状态，降低燃料的不完全燃烧损失，达到降低燃料能耗的目的。

3.3使用节能长寿筑炉材料

热工设备尽量使用膨胀系数和导热系数较小、热容小、体积稳定性较好、耐急冷急热性好的耐火材料。采用导热系数小的耐火纤维可使炉体散热损失减少一半左右，如果筑炉材料具有比较小的热容量，则在进行烧成时可使得炉温迅速升高，降低炉体的热损失[4]。热辐射涂料材料是一种用于热工设备节能降耗的很有前景的材料，不仅能够提高陶瓷纤维抗粉化能力，同时还能根据材料本身特性强化炉内的辐射传热效果，使得热能利用效果加强，采用热辐射涂料材料作为筑炉材料的节能效果为3%-5%左右。表2为涂覆热辐射材料与未涂覆热辐射材料的对比。推广和扩大使用不定型耐火材料是筑炉技术的发展方向，不定性耐火材料与耐火砖相比有很多优势，不仅节省制砖烧成等工序，同时还能在一定程度上降低能耗。用不定型耐火材料作为筑炉材料的炉窑具有较好的整体性和严密性，可使

炉窑节能4%-5%左右，提高了炉子作业率。

表2 涂覆热辐射材料的节能效果

3.4余热回收和利用

在建筑陶瓷日常生产中，充分回收和利用热工设备的余热资源对于热工设备节能工作具有极为重要的现实意义。建筑陶瓷生产中热工设备余热资源包括烟气余热、产品和燃烧废渣的显热和潜热以及热水和热水气等资源，特别是烟气余热。生产中窑炉所产生的烟气会将巨大的热量资源散去，占据窑炉总热量的25%-35%左右，并且喷雾塔所产生的烟气和水汽热能在散去时也会带走极大地热量，若能采取合理的手段，对这部分被烟气以及水汽等带走的热量充分回收和利用，将这部分余热利用起来,则会产生极大地经济效益和社会效益[5]。加强预热资源的回收和利用可以从以下几个方面着手：（1）直接利用窑炉余热干燥坯体。直接使用窑炉缓冷段的冷却换热风，将其作助燃风、搅拌风及坯体干燥等；（2）用烟气余热加热助燃空气和气态燃料。采用换热器，不仅可以除去窑头排烟气中的坯釉料反应所产生的废气（含氟等有害物质），同时可以降低烟气温度，得到的热风可以作燃空气或者做干燥介质等，切实有效提高窑炉的热效率；（3）用余热加热坯体或喷雾泥浆。充分利用余热资源在低温下加热坯体可使坯体温度升高至100oC以上，同时还能够除去坯体中的水分，提高了烧成窑的产量；（4）设置余热锅炉，充分利用烟气所携带热量生产蒸汽和蒸汽来发电等。[6]

4.结语

建筑陶瓷是一个能耗较大的工业行业，虽然当前热工设备生产技术和节能技术进步显著，但是我国陶瓷行业的能源利用率仍然不高，与发达国家还存在较大的差距，这就给我们提出了改进建筑陶瓷生产热工设备节能技术提出了要求。从优化窑炉或喷雾塔结构、改进整个陶瓷生产工序、余热回收和利用等方面着手，在建筑陶瓷行业整体范围内建立完善的节能系统，切实提高建筑陶瓷的节能效率，具有非常重要的现实意义，是利国利民的大事。

【参考文献】

[1]黄凤萍、李转、李缨.建筑陶瓷工业热工设备节能技术探讨[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2011,(16):21-22.[2]李萍、曾令可、吴细桂、阎常峰、程小苏.建筑陶瓷生产过程的节能技术[J].中国陶瓷工业,2010,(06):121-124.[3]张海滨.寒冷地区居住建筑体型设计参数与建筑节能的定量关系研究[J].天津大学学报,2008,(08):35-38.[4]陈延信.三系列悬浮预热系统热效率的理论研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2012,(12):77-79.[5]吴艳华.促进高安市建筑陶瓷业发展的税收征管措施研究[J].南昌大学学报,2011,(21):21-23.[6]张富、张福滨.水泥行业纯低温余热发电技术及现状[J].建材发展导向,2010,(08):39-40.

第二篇：热工仪表技术改造工作总结

6#7# 炉返料风左右风压表技改完成

为了安全经济运行和运行人员的合理操作，结合专业提出要加装两测点风压数值显示，我们热控仪表全体成员连续作业，结合原先按装不合理得经验，重新铺设信号线，盘面开孔装表，现场调试等工作，现已运行6#炉已投入使用，效果显著。我们提前做好预案，交代安全注意事项，合理安排点位，人尽其用，在不影响运行的前提下顺利完成工作。这项技改得到公司领导和设备员以及运行人员的大力支持也体现了和谐班组的团结协作的精神。

第三篇：热工设备1

填空题：

1、悬浮预热器的每一个单元应具备：生料粉的分散与悬浮，气固相换热，气固相的分离、物料收集和保证锁风功能。

2、悬浮预热器的共性有：稀相气固系统直接悬浮换热；预热过程要求多次串联进行。

3、在悬浮预热器中气固之间的换热大部分在上升的管道中进行。

4、在悬浮预热器中气固相之间的分离大部分在旋风筒中进行。

4、生料的组分数越多，出现液相的温度越低，越有利于C3S的生成。

5、熟料煅烧设备按生料的制备方法分干法，湿法，半干法。

6、旋风筒的直径越小，风速越大，分离效率越高，流体阻力越小；内筒插入越深，流体阻力越大，分离效率越大。

9、旋风筒进风口的涡壳角度越大、分离效率越高，流体阻力越大。

10、分解炉下游或出口的气温900左右℃；该温度能表明物料燃烧与物料分解情况。

11、正常生产时，回转窑物料的运动速度与转速有关。

12、分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度，炉温分布均匀（850—950℃）不易形成高温、分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧。

13、料粉再分解炉中充分及均匀的分散是分解炉正常工作的前提。

14、旋风效应指旋风分解炉及预热器内气体流作旋回运动，使物料滞后于气流的效应。

6、管道式分解炉具有哪些共性？答：

1、管道式分解炉不像其他预分解窑那样专门设置分解炉，而是将窑尾与最下一级旋风筒之间的上升烟道延长来作为分解炉。

2、分解炉的基本炉型都属于“悬浮”型。

3、上升烟道弯曲处沿管道会形成许多漩涡，尤其是在燃烧区上部，4、粗颗粒燃料掉入窑内亦可继续燃烧来让生料分解提供热量。

7、CDC分解炉、TDF分解炉的特点。答：CDC分解炉特点：

1、采用旋流—喷腾流形成的复合流，强化物料的分散。

2、炉体的结构为“径出戴帽加缩口”料气停留时间比大，并且有低阻特性，3、炉容容积大，增加鹅颈管，对燃料适应性强，燃料在涡壳顶部加入。

4、燃料料分两处加入。一处在炉下部椎体处。另一处在窑尾上升烟道处。TDF分解炉：

1、炉中部设有缩口，使气固流产生二次“喷腾效应”。

2、三次风切线进入设于炉下椎体上部，煤由三次风入口或侧部加入。

3、炉的下椎体部分设有脱氨燃料喷嘴。

4、炉的下部圆筒体不同的高度设有喂料嘴。

5、炉的顶部设有气固流反旋装置。

10、均衡稳定操作时保证预热/预分解系统正常操作的必要条件。为什么？答：遵循水泥回转窑系统的“风，煤，料”平衡规律和热力平衡分布规律。协调好窑，炉之间的平衡稳定关系，始终保持优化的稳定的热工制度，是组织好水泥回转窑系统生产的首要任务。但不能只考虑回转窑内物料的稳定，也必须考虑喂料变化对预热器和分解炉操作带来的影响，分析其能否在合理范围内工作，总而言之，只有保持均衡稳定操作才能保证整个系统安全，高效、稳定、正常的运转，以达到优质，高效低消耗、低污染的效果。

11、有哪些因素会造成新型干法水泥回转窑系统内结皮阻塞，为什么？答：结皮：是物料在设备或气体管道内壁上，逐步分层粘挂，形成疏松多孔的层状覆盖物。造成结皮因素：

1、与物料中钾、钠、氯、硫的挥发系数有关。

2、预热器局部高温或各级预热器及窑尾温度偏高易造成结皮。

3、火焰组织不当，煤粉燃烧不完全。

4、生料成分波动较大、喂料不均匀、物料易烧性的好坏等有关；

5、窑尾及预热器漏风；

6、内衬损坏，内筒脱落、翻板阀工作不灵活造成结皮；

7、与操作有关。造成阻塞的原因：

1、旋风筒壁掉下来的成块结皮阻塞旋风筒底部或锁风阀处；

2、锁风阀在关闭位置上被卡死；

3、下料管的几何形状不好，在弯头和缩口处，易形成堵塞。

4、循环吹扫装置出现故障；

5、料粉分配不均匀等.预防：1减少和避免使用高氯和高硫的原料煤。

2、尽量稳定各部位的温度。

3、一般在悬浮预热器系统各

级旋风筒的椎体卸料部位，沿切线方向装有高压高气清扫喷嘴或空气炮。

4、一旦出现结皮可采用人工清理或“水枪”处理。

5、采用旁路放风。

12、防止预分解窑尾系统结皮堵塞的措施有哪些？ ①减少和避免使用高氯和高硫的原料煤；②尽量稳定各部位的温度；③一般在悬浮预热器系统各级旋风筒的锥体卸料部位，沿切线方向装有高压空气清扫喷嘴或空气炮，一旦出现结皮可采取人工清理或“水枪”处理；④采用旁路放风。

13、回转窑的主要功能是什么？怎样才能够有效地实现这些功能？ 答：回转窑具备四个功能：

1、回转窑是一个燃料燃烧设备：他具各有较大的燃烧空间和热力场，可以供应足够的助燃空气，是一个装备优良的燃烧装置，能够保证燃料充分燃烧，可以为水泥熟料的煅烧提供必要的热量。

2、回转窑是一个热交换设备，他具有比较均匀的温度场，可以满足熟料生产过程中各个阶段的换热要求，特别是A矿生成的要求。

3、回转窑是一个高温化学反应设备：熟料矿物形成的不同阶段有不同的要求，回转窑既可以满足不同阶段、不同矿物对热量，温度的要求，又可以满足它们对停留时间的要求、4、回转窑是一个输送设备，用来输送物料和让气流通过。严格按要求控制回转窑的技术控制参数：窑的斜度、窑的转速和窑内物料填充率。

14、为什么回转窑的窑尾比窑头需要密封程度更高的密封装置？答：回转窑是在负压下在操作的，在筒体与窑头罩烟室连接的地方都存在缝隙，为防止漏风必须设有密封装置，否则会漏风和漏料，漏风相同影响：都会浪费风机所做的功，增加电耗，当漏风量变化时，都会改变窑与分解炉用风的平衡。不同影响：窑头漏风影响二次风进窑的量，从而降低用风的温度，增加热耗。窑尾漏风则会明显的直接影响窑内燃烧的用风量，甚至使燃烧不完全，不仅增加煤量，而且还会使窑尾的CO量也上升。

15、密用三通道喷煤管的内风，媒风，外风径各有什么作用？答：内风：亦即内旋流风，让内风旋转流动有助于风煤混合。外风：外风通道为滞留的环状通道以保持直流风与高风速，从而保证火焰有一定的长度，形状和“刚度”。媒风：处于内净风之间，这样有利于媒风间的混合，避免像窑用单通道喷煤管中所存在的火焰中心缺氧现象，从而对煤粉的完全燃烧有利。

18、窑用四通道喷煤管中心风的主要作用是什么？

12、中心风有何作用？答：①防止煤粉回流堵塞燃烧器喷出口；②冷却燃烧器端部，保护喷头；③中心供一部分氧气，使火焰更加稳定易燃烧；④减少NOx有害气体的生成。

20、采用哪些措施可使悬浮预热器中的粉料尽可能均匀的分散？答：①选择合适的下料位置，尽可能靠近下一级旋风筒出口。但是必须以落下的物料能均匀悬浮，不短路落料为前提。②选择合适的进口风速（15—20m/s）；③为加强分散可在喂料口安装撒料器；④合理控制生料细度和喂料的均匀性；⑤旋风筒的结构：旋风筒的结构对物料的分散程度也有很大影响（如旋风筒的锥体角度、布置高度等对来料落差及来料均匀性有很大影响）

21、回转窑有哪几个组成部分？答：简体、轮带、托轮、密封装置，传动装置，附属设备。

22、一次风过大过小对熟料的煅烧有何影响？答：一次风量过大，由于一次风使常温入窑后吸热，使熟料煅烧的热耗增加，热效率降低，煤种挥发低时，需要的一次风应少些，不利于NxO的排放、一次风量过小，挥发份燃烧慢，影响煤的燃烧速度，难以形成稳定循环火焰，同时煤对喷煤管的磨损加上设备损坏严重。

23、喂料量，填充率与窑速有何关系？答：喂料量不变，窑速加快，填充率降低，热负荷低，质量高。填充率不变，窑速与喂料同量增减；热负荷变化，影响窑衬周期。窑速不变，增加喂料量，则加大填充率，质量下降，热耗升高及窑衬周期缩短。

28、造成水泥孰料实际热耗比理论热耗高的原因有哪些？答：机体散热多；不完全燃烧

热损高；系统漏风严重；废弃带走的热较多

29、在悬浮预热器中，影响气固换热的因素主要有哪些?如何改进？答：①主要由气固间的接触面积（由生料的细度决定（比表面积））；气固接触时间（取决于气流的速度）；管道的保温。②过长的管道对换热无益，应选择适当长度；管道内的风速应适当；采用好的保温措施，减少管道散热，提高热利用率。

30、新型干法水泥的煅烧过程中，一次风、二次风、三次风的作用分别是什么？答：一次风作用：输送煤粉，并提供煤中挥发份燃烧所需的氧气；二次风作用：经冷却机预热到650℃—1000℃后入窑，对气流产生强烈的扰动，有利于碳的燃烧。三次风作用：三次风经三次风管在分解炉底部与窑气混合，进入炉内供燃料燃烧。

31、水泥孰料急冷的目的有哪些？答：①急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性（能保留较多的玻璃体；能防止或减少C3S在1250℃时分解为C2S和f-CaO，从而保六较多的C3S晶体生长；也能防止β-C2S在500℃时转化为γ-C2S所引起的熟料粉化）和增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥瞬凝或快凝（可阻止C3A结晶析出或减少其晶粒），也能改善水泥的安定性（可阻止MgO结晶析出并减少其晶粒）；②冷却孰料能有效回收孰料的余热来助燃空气从而改善燃料燃烧、节省燃料；③熟料被急冷后，能改善其易磨性（玻璃体和小颗粒晶体的易磨性较好）；④熟料被冷却后其温度较低，使熟料的输送设备、储存设备免受高温侵蚀。

32.熟料冷却机的技术评价：

1、热效率η，2、冷却效率η；

3、入窑二次风温度和入窑三次风温度；

4、出冷却机熟料温度。

32、影响碳酸盐分解速率的因素？答:

1、石灰质原料的活性和物理性质；

2、生料中粘土质组分的性质；

3、生料细度和颗粒级配：生料细度细，颗粒均匀，粗粒少，分解速率快。

4、生料悬浮分散良好，增大了传热面积，提高了碳酸盐分解速率；

5、窑系统的CO2分压；通风良好，CO2分压较低，有利于碳酸盐分解。

6、温度：随温度升高，分解时间缩短；分解率提高。

33、为何分解炉内的传热效率高于回转窑？答：由于分解炉有以下优点：①粉料在气流中分散，粉料充分分散均匀程度影响到传热面积，在分解炉内物料被充分分散，因此传热效果好；②分解炉内燃烧特点：炉内无焰燃烧，其特点：具有均匀分散，能充分利用燃烧空间，发热能力强。

34、控制烧成带温度有何意义？影响烧成带温度的因素？答：（1）烧成带的重要性：①在生料与煤的成分确定后，水泥孰料质量的好坏就完全取决于煅烧的温度和气氛；②直接影响窑内耐火砖衬寿命的长短和热耗的高低；③是判断火焰控制是否合理的重要标志之。（2）因素：①性能优良、容易调整的煤粉燃烧器以及可调节的一次风机；②生料的易烧性及燃料特性；③操作员正确选取以风、煤、料合理配合为中心的操作程序与参数，并稳定操作。

35、各级旋风预热器的分离效率是如何匹配？为什么？

η-1＞η5＞η4≥η3≥η2

C1旋风预热器以提高分离效率为主要目的，气流阻力和高度适当考虑，否则进入电收尘器的物料量多，增加电收尘器的负荷，收尘效率降低，料耗会增加，不经济。C5级旋风筒分离效率也要高一些，主要目的是将预热器中预热好的生料尽可能收集进入回转窑，否则，在高温下C5级旋风筒分离效率低很容易造成堵塞。中间几级应尽可能减低阻力损失和高度出发，分离效率保持合理的水平即可。故η-1＞η5＞η4≥η3≥η2

36、为达到节能降耗的目的，我国旋风预热器的结构优化与改造有哪些措施？答：①在进风口加阻流型导流板；②设置偏心内筒、扁圆内筒或“靴形内筒”；③采用大蜗壳内螺旋入口结构；④适当增加进口断面面积以降低气流入口速度；⑤旋风筒采用倾斜入口及螺旋顶盖结构;蜗壳底面做成斜面；⑥适当加大内筒直径，缩短内筒插入深度；⑦适当加大旋风筒高径比，减少气流内的扰动等

37、新型干法窑系统中DD分解炉的特点?答：结构：上、中部：圆柱体；下部：倒锥体：两个圆柱体之间设有缩口，形成二次喷腾，强化气流与生料间混合。气流：三次风径向对称而入，窑气喷腾进入。生料：生料在中部圆柱体进入，处于悬浮态。燃料：分两部分，90%的燃料在三次风处进入，与空气充分燃烧，10%的在下部倒锥体进入。燃料处于还原态。

38、哪些因素影响旋风预热器传热效率？答：

1、生料粉进入管道内分散的均匀程度直接影响到传热面积。A、选择合理的下料位置。B、选择合理的风速（15—21M/S）及速度分布；C、为加强分散可在喂料口安装撒料器；D、注意来料的均匀性。

2、管道内的气固换热程度直接影响到旋风预热器热效率；

3、旋风筒内的气固分离的程度直接影响到旋风预热器的热效率；

4、漏风及表面散热直接影响到旋风预热器热效率、漏风越多、散热越多,热效率越低。

5、生料粉的沉降的好坏直接影响到旋风预热器热效率。

39、RSP分解炉由哪三部分组成的？各部分的作用是什么？答：

1、顶部是作为点火、预燃用的涡流燃烧室SB；

2、中部是作为燃烧。分解用的涡流分解室SC；

3、下部分窑气与炉气相混合并使物料继续分解的混合室。

41、旋风筒内气固是如何分离的？答：气流的循环运动产生一个离心力，在离心力的作用下，物料被推向旋风筒壁面，由于气流速度的减小和旋风筒壁面的摩擦使物料颗粒速度减慢，在其自身重力的作用下下滑至锥体直到下料管。翻板阀起到下料和气流密封的作用。

42、每级旋风筒都应具有三方面的功能。

答：①生料粉在气流中的分散与悬浮；②气固相间换热80%以上在上升管道内进行；③气固相间分离，生料粉被收集,由旋风筒内完成

45、分解炉内燃料燃烧具有什么特点？答：①分解炉内燃烧温度远低于回转窑内燃料的燃烧温度，炉温分布均匀,不易形成高温。②分解炉内煤粉的燃烧属于无焰燃烧，其优点：具有均匀分散，能充分利用燃烧空间，不易形成局部高温。燃烧速度较快，发热能力较强。

47.影响分解炉温度的因素？答：①加入煤粉的数量及性质；②三次风的风量、温度与速度；③进入分解炉的生料应该与空气及煤粉充分混合均匀程度

48、三风道喷煤管有何技术特点？答：①一次空气量少,②煤粉的燃烧强度高,③火焰形状调整幅度大,④燃烧稳定，对各种煤有很好的适用性;⑤NOx浓度降低，热耗减少，烧出的熟料粒度小，脆性大

49、四风道喷煤管有何特点？答：①一次风比例低；②喷头部分采用耐高温、抗高温氧化的特殊耐热钢铸件机加工制成，提高了头部的抗高温变形能力。③火焰形状规整适宜，活泼有力温度高，窑内温度分布合理。④热力集中稳定，卷吸二次风能力强，提高冷却机热效率。⑤火焰调节灵活，简单方便，可调范围大；⑥热工制度合理；⑦低NOx排放量；⑧对煤质适应性强。

52.中心风的作用：

1、防止喷煤管温度过高；

2、冷却，保护喷煤管；

3、加速了中心煤粉的混合。

52、窑尾的密封为什么比窑头要求高？（窑系统漏风对操作有何影响？）

答：相同的影响是都会浪费风机所作的功，增加电耗；当漏风量变化时，都会改变窑与分解炉用风的平衡。不同的影响是，窑头漏风会影响二次风进窑的量，从而降低用风的温度，增加热耗；窑尾漏风则会直接影响窑内燃烧用风的量，甚至使燃烧不完全，不仅增加用煤量，而且还增加窑尾CO的含量，也会造成上升烟道处形成结皮，降低窑尾预热系统的温度，使生料预热不好、分解率降低；所以窑尾密封比窑头更重要

53、为什么生料的分解率不能达到100%答：生料一般分解率控制在85~95%。如果剩余不足5~10%的碳酸钙在分解炉内完成分解，它需要的热量少，就意味着炉内的有多余的热量存在，有可能使炉温升高。紧接着可能发生水泥硅酸盐矿物生成的放热反应，这本应在窑内进行的烧结反应，在分解炉的悬浮状态中是无法承受的，最后势必在分解炉及预热器内发生

灾难性的烧结堵塞。应该说，正是这个5%尚未完成分解的生料阻止了完成分解后的温度剧升。

54、篦冷机的优缺点？答：优点：良好的急冷；生产能力高；余热可以用于其他目的：煤磨、生料磨；使窑稳定运行的独立控制系统；内设熟料破碎和可以粒度控制

缺点：电耗高；余风排放需要收尘器；运动机件多；对细颗粒熟料很难操作

55、下面因素的任何结合都可能造成“堆雪人”答：①燃烧温度高②液相高③粉尘环境④热区中的大块。

56、水泥熟料形成过程？答：①生料的干燥②生料的脱水③碳酸盐分解④固相反应⑤放热反应⑥水泥熟料烧成阶段⑦水泥熟料冷却阶段

58、研究旋风预热器的换热效率，考虑以下3个因素：

1、粉料在管道内的悬浮状况；

2、气固之间的换热效果；

3、气固之间的分离程度。

旋风筒内的流体阻力损失：

1、进出口局部阻力损失；

2、进口气流与旋转气流碰撞产生的能量损失；

3、旋转向下的气流在锥部折返向上的局部阻力损失；

4、沿筒壁的摩擦阻力损失。

59、分解炉：传热方式：主要是对流换热，其次是辐射换热。传热特点：在极高的悬浮状态下传热，传质速率快，燃料燃烧放热与碳酸盐分解吸热同时进行。

60、均衡稳定操作：

1、对提高原料，燃料的预均化效果提出了要求；

2、需要对生料配料、烘干粉磨以及生料均化实行优化控制；

3、是保持熟料烧成系统正常操作的关键；

4、是要求实现生产过程自动控制的基础和目的；

5、是延长耐火材料使用寿命的需要；

6、是提高收尘设备效率的需要；

7、可为回转窑利用可燃废弃物提供了条件。

第四篇：陶瓷件的生产设备

陶瓷件的生产设备和投资

陶瓷干压制备工艺流程：原材料——配料——造粒——压制——烧结——加工

陶瓷胶凝成型工艺流程：原材料——配料——浇注——固化——干燥——烧结——加工

本规划以年产10吨陶瓷为基础进行测算。

1.原材料：陶瓷粉末。

（1）如果制造通用产品，可以购买市场上喷雾干燥好的造粒粉，买回

后可以直接压制毛坯，不需要投资混料设备和喷雾干燥设备。

（2）如果需要自己控制材料的配方，则需要购买球磨机和球以及喷雾

干燥机，总投资在80万元。

2.成型：

（1）对于小于2毫米的片状产品，可以考虑使用胶凝成型的方法，这

种方法的最大投资在技术引进上，具体数目不好估算，要与技术提供方具体协商，设备投资比较小。

（2）对于大于2毫米的产品都可以考虑使用压机压制的方法成型，压

机和模具的投资在40万以内.3.烧结：大批量烧结陶瓷制品一般使用隧道窑连续生产，10吨属于小批量生产，采用几台厢式高温炉间歇生产即可满足，窑炉投资30万。

4.陶瓷的加工：根据产品的复杂程度加工精度不同，磨床的投资不好计算。有些陶瓷是不需要加工的，可以直接销售。对于一般精度的加工，设备投资在30万可以满足要求。

第五篇：发电厂热工设备介绍

第一部分 发电厂热工设备介绍

热工设备（通常称热工仪表）遍布火力发电厂各个部位，用于测量各种介质的温度、压力、流量、物位、机械量等，它是保障机组安全启停、正常运行、防止误操作和处理故障等非常重要的技术装备，也是火力发电厂安全经济运行、文明生产、提高劳动生产率、减轻运行人员劳动强度必不可少的设施。

热工仪表包括检测仪表、显示仪表和控制仪表。下面我们对这些常用仪表原理、用途等进行简单介绍，便于新成员从事仪控专业工作有个大概的了解。

一、检测仪表

检测仪表是能够确定所感受的被测变量大小的仪表，根据被测变量的不同，分为温度、压力、流量、物位、机械量、成分分析仪表等。

1、温度测量仪表：

温度是表征物体冷热程度的物理量，常用仪表包括双金属温度计、热电偶、热电阻、温度变送器。常用的产品见下图：

双金属温度计 热电偶

铠装热电偶 热电阻（Pt100）

端面热电阻（测量轴温）温度变送器 1）双金属温度计

原理：利用两种热膨胀不同的金属结合在一起制成的温度检测元件来测量温度的仪表。

常用规格型号：WSS-581，WSS-461；万向型抽芯式；φ100或150表盘；安装螺纹为可动外螺纹:M27×2 2）热电偶

原理：由一对不同材料的导电体组成，其一端（热端、测量端）相互连接并感受被测温度；另一端（冷端、参比端）则连接到测量装置中。根据热电效应，测量端和参比端的温度之差与热电偶产生的热电动势之间具有函数关系。参比端温度一定时热电偶的热电动势随着测量温度端温度升高而加大，其数值只与热电偶材料及两端温差有关。

根据结构不同，有普通型热电偶和铠装型热电偶。根据被被测介质温度高低不同，一般热电偶常选用K、E三种分度号。K分度用于高温，E分度用于中低温。3）热电阻

原理：利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分（感温元件）是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上。

热电阻一般采购铂热电阻（WZP），常用规格型号：Pt100，双支，三线制，铠装元件Ø4，配不锈钢保护管，M27×2外螺纹。4）温度变送器

原理：将变送器电路模块直接安装在就地温度传感器的接线盒内，将敏感元件感受温度后所产生的微小电压，经电路放大、线性校正处理后，变成恒定的电流输出信号（4～20mA）。

由于该产品未广泛普及，所以设计院一般很少选用。

2、压力测量仪表：

用于测量气体、液体压力或差压的仪表，常用仪表包括压力表、压力变送器、差压变送器。

压力表 压力变送器

差压变送器（配阀组）1）压力表

常用一般有两种，一种弹簧管压力表，原理：由弹性元件制成，当承受压力时，弹性元件在其弹性极限内产生一个可测量的变形，此变形通过传动机构放大后，使指针在刻度盘上指示出相应的压力值。另一种是隔膜式压力表，原理：由膜片隔离器、连接管、普通压力表组成，根据被测介质的要求，在其内腔填充造当的工作液。被测介质的压力作用于隔膜片上，使之产生变形，压力内部填充的工作液，借助工作液的传导，压力表显示被测压力值。

弹簧管压力表是最常用的压力表，广泛测量对铜合金不起腐蚀作用的液体、气体和蒸汽的压力。隔膜式压力表应用于被测介质有腐蚀性、高黏度、易结晶、温度较高的液体的压力。2）压力变送器

原理：接受被测压力信号，并按一定规律转变为相应的电信号输出（4~20mA）。目前随科技水平不断提高，都采用的智能化变送器。我们安装中常见的产品有罗斯蒙特、日本横河E、重庆川仪、霍尼威尔等。3）差压变送器

原理：测量元件在被测压力（差压）作用下，产生微小的位移，从而改变电子器件的参数，再经电子电路转换为4~20mA模拟电信号输出。

差压变送器一般配有三阀组，可以用来测量容器的液位，与节流装置配合可测量流量。

3、流量测量仪表

测量单位时间内通过管道的流体的质量或体积的仪表，火电厂最常用的是差压流量测量（流量与差压的平方根成正比）。原理：通过差压仪表测量流体流经节流装置时所产生的静压差，一般电厂经常安装的流量测量仪表有以下几种：流量变送器（同差压变送器），插入式流量计、超声波流量计等。

流量变送器通过节流孔板测差压 威力巴流量计 插入式流量计

4、物位测量仪表

在火力发电厂中，测量液位的仪表种类很多，最常用的是通过差压变送器测量水位的。其他常用的还有导波雷达液位计、超声波液位计等。

单、双室平衡容器用于测量压力容器水位（差压式）导波雷达液位计

超声波液位计 1）差压式液位计

原理：在容器上安装平衡容器，利用液体静力学原理使水位转换成差压。2）导波雷达液位计

原理：依据时域反射原理，当遇到被测介质表面时，雷达液位计的部分脉冲被反射形成回波并沿相同路径返回到脉冲发射装置，发射装置与被测介质表面的距离同脉冲在其间的传播时间成正比，经计算得出液位高度。3）超声波物位计

原理：超声波物位计的工作原理是由探测器发出高频超声波脉冲遇到被测介质表面被反射回来，部分反射回波被同一探测器接收，转换成电信号。超声波脉冲以声波速度传播，从发射到接收到超声波脉冲所需时间间隔与探测器到被测介质表面的距离成正比。即可测出容器内料位。

超声波物位计属于非接触测量，电厂常用于废水池、机组排水槽、排泥水池等液位的测量。

5、机械量监视仪表

机械量监视仪表是用于对汽轮机及大型旋转机械的位移、轴偏心、转速和轴振动及轴瓦振动等机械量进行监视和保护的。这里主要介绍一下汽轮机的监视仪表。汽轮机的监视仪表简称TSI（Turbine supervisorg insrtument），测量项目如下： 1）汽轮机位移测量：包括转子的轴向位移，相对膨胀，汽缸的热膨胀。

轴向位移：测定汽轮机转子推力盘对于推力轴承支架的相对轴向位置的位移。

相对膨胀：也称差胀，测量转子轴向相对于汽缸的热膨胀。汽缸绝对膨胀：测量汽缸相对于基础的轴向膨胀也称缸胀。2）汽轮机轴状态测量：包括相对振动、绝对振动、偏心、键相

相对振动：指转子相对于汽缸的振动（由于振动探头支架往往都是固定在轴瓦或者是轴承座上，所以相对振动也可理解为转子相对于轴瓦或者轴承座的振动）也称轴振。

绝对振动：指汽缸相对于地面的振动也称瓦振。

偏心：测量在低转速下轴的弯曲，这个弯曲可能是原来就有的机械弯曲，或者是热弯曲，重力导致的弯曲或者上述这些弯曲兼而有之。

键相：通过在被测轴上设置一个凹槽称为键相标记，当这个凹槽转到探头位置时，相当于探头与被测面间距突变，传感器会产生一个脉冲，轴每转一周，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速，通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定出振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断。

3）汽轮机转动状态测量：包括转速、零转速

转速：用来反映转动机械在单位时间内转动的圈数(轴的转速)。

零转速：指汽轮发电机组在开、停车时，为防止转子因受热不均而发生轴弯曲事故，所采用的一种特定的转速，也称为盘车转速。由于该转速非常低(测量啮合盘车齿轮转速)，通常只有每分钟几转，所以称为“零转速”。汽轮机停车时，当转子转速下降到与预置的零转速值相一致时，零转速表自动地将盘车电机投入，使盘车齿轮正确地啮合上正在降速的转动轴，使其不至于立刻停下来，以达到盘车的作用。

另外还有些行程测量，主要测量汽轮机调速系统的行程指示，如调速汽门的开度、油动机的行程，其中上述的汽缸热膨胀也是采用行程测量的。

电涡流传感器（测振动、轴位移等）磁阻式传感器（测量转速）

汽缸的热膨胀 位移转感器（测阀门开度）

6、炉膛监视仪表

常见的仪表有炉膛火焰监视、火焰检测探头，炉管泄漏等。

炉膛火焰监视仪表 火焰检测探头 炉管泄漏装置 1）炉膛火焰监视仪表

测量原理：利用光学成像系统和光电子耦合技术制成，光学传输部分采用优质光学石英材料在1100℃高温下能正常工作，它的功能与照像机基本相同，把采集到的图像通过凹凸镜片组传输到转像棱镜，经棱镜反射到光学图像传输系统。2）火焰检测探头

测量原理：炉膛内燃料燃烧产生的光线穿过火检探头前部的凸透镜片，落在光导纤维的端部，光信号经过光导纤维传输至炉墙外侧的火检探头，火检探头内的硅光电池将光信号转换成正比于火焰强度的电脉冲信号，在信号处理器内被检测火焰的电脉冲信号转换成4~20mA模拟量信号。3）炉管泄漏装置

测量原理：由采集系统（声波传导管、声纳传感器）和检测系统组成，声波传导管固定在炉壁上，使传感器与炉内连通，保证真实采集锅炉炉管泄漏所产生的声频信号。当锅炉正常工作时，声纳传感器接收声音为炉内背景噪音，其频率集中在低频段，当炉管发生泄漏时，炉膛噪音强度明显加强，且频率集中在中高频段，传感器将锅炉噪音强度、频谱灵敏地转换成电信号，传输至监视系统。

7、成分分析仪表

在发电厂，为保证机组安全、经济运行，需对某些气体、液体的成分进地连接的测定。我们通常安装的仪表有：氧化锆烟气氧量分析、锅炉飞灰含碳量、氢纯度分析仪、工业电导率分析。另外一些化学仪表，如汽水取样系统的酸、溶解氧、硅酸根等分析仪。

氧化锆烟气氧量 氢纯度分析仪 工业电导率 1）氧化锆烟气氧量分析仪表

原理：由氧化锆探头、控制器、显示仪表等组成，氧化锆是一种金属氧化物的陶瓷制成的管子，其内外侧熔烧上铂电极，内侧通入参比空气，外侧与被测烟气接触，在一定温度下，当两侧氧分压（氧浓度）不同时，在两电极间产生浓差电动势，测得此电动势即可测定烟气中的含氧量。2）锅炉飞灰含碳量测量

原理：锅炉内未被燃烧的煤粉在高温下转化为石墨微料，而石墨粉是吸收微波良好的材料，在微波磁场中，石墨感生了微波电流，此电流流过石墨体积电阻而产生的焦耳热，从而把微波磁场中的能量转化成热能，飞灰中的石墨微粒浓度越高，它吸收微波能量的作用越强，反之亦然，因此，可由测量飞灰吸收微波能量的多少来测量煤粉含碳量。3）氢纯度分析仪

原理：被测气体从一定压力的氢管道中取出，经调节器进入氢量发送器，发送器内通电加热的铂丝作为敏感元件，用以测量被测气体热导率的变化，当被测气体的含氢量变化时，热导率随之变化，铂丝电阻值就发生变化，其所在的电桥便产生不平衡电压，此电压通过显示仪表指示含氢量。4）工业电导率

原理：由发送器、转换器、显示仪表组成，溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。转换器把发送器电极所感受到电导率的变化，转换成0~10mA直流电流输出。

二、显示仪表

显示仪表是接受变送器或传感器的输出信号，用以显示被测变量的值。目前基本上都采购数字显示仪表（包含模/数转换器），一般就是检测仪表本身也带显示仪表，如一些变送器，成分分析仪表。另外一些仪表附带二次显示表，如转速表。

三、控制仪表

控制仪表是自动控制被控量的仪表或装置，由各种不同的、相互关联的控制仪表构成的控制系统，是操纵一个或几个变量达到预定状态的系统。控制仪表包括调节仪表、开关量仪表、控制系统及装置（计算机监视系统、炉膛安全监视系统、汽轮机电液控制系统等）。下面对火电厂常见控制仪表或装置作一简单介绍。

1、调节仪表

常见设备有气动执行机构、电动执行机构。

气动执行机构 电动执行机构 1）气动执行机构

以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助阀门定位器、转换器、电磁阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收自动控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等工艺参数。气动调节阀动作分气开型和气关型两种。2）电动执行机构

以电动机为驱动源，以直流电流为控制及反馈信号。当上位仪表或计算机发出控制信号后，电动执行机构按照信号大小比例动作，通过输出轴使阀门或风门开到相对应的开度，并将系统开度信号反馈回控制室内，从而完成系统的调节功能。

目前常用的电动执行机构有ROTORK、SIPOSS、RAGA（瑞基）、AUMA、LIMITORQUE。

2、开关量仪表

在热工信号、自动保护、联动等系统中，检测和控制用的信息仅具有“有”和“无”两种状态信息，即开关量信息，这类控制又称为开关控制。开关量仪表一般是以触点闭合或断开的形式输出开关量信息的。它有两种转换方式：一种是被测物理量较小时触点闭合，被测物理量升高时触点断开；另一种是被测物理量较小时触点断开，被测物理量升高时触点闭合。

常见仪表有温度开关，压力、差压开关，流量开关（利用差压开关接收节流装置的差压值），液位开关，行程开关。

温度开关 压力式温度开关 压力开关

差压开关

浮球式液位开关

SOR液位开关 行程开关

3、控制系统

控制系统分为硬件系统和软件系统。对于仪控安装来说，就是安装系统的硬件部分。通常安装的设备有盘台柜、计算机、大屏幕、打印机及各设备之间的硬联接。

盘柜 计算机、大屏幕