浅谈喷雾塔能耗控制

王辉,徐天放,徐景临,刘朝华,江涛

（景德镇欧神诺陶瓷有限公司，景德镇 333400）

1 引言

绿水青山就是金山银山，随着人们生活水平的逐渐提高，越来越多的人开始重视自己的生活方式。地球是我们人类赖以生存的地方，是我们需共同守护的家园，现如今生态环境遭到了破坏，全球气温变暖、森林面积越来越少、水土流失越来越严重、自然灾害越发频繁，因此实行绿色环保，节能减排不能是口号，必须落实到每个人的行动中去。作为一家合格的陶瓷企业，我们应该身先士卒，为国家绿色环保事业献出自己的一份力量。陶瓷行业本身属于高能耗、高污染行业，生产过程中消耗大量矿产资源和能源，产生的废水、废气、废渣、粉尘等对环境造成严重污染。面对这一系列问题，现如今一些陶瓷行业已经加快了产业转型升级的步伐，加大节能、减排力度，加大污染整治力度，打造“智能化制造”和“绿色生产”相结合的新模式，以推进产业的协调、和谐、可持续发展。其中喷雾干燥制粉是陶瓷工业高能耗的生产工序之一，其燃料的控制是原料车间成本控制的一个重要环节。据陶瓷厂能源审计数据显示，喷雾干燥制粉用燃料占陶瓷厂总能耗的1/4 左右. 随着能源危机及市场竞争的激烈，降低喷雾干燥制粉的能耗，对降低企业生产成本、提高企业竞争力及促进陶瓷行业可持续发展具有深远而重要的意义。由于喷雾干燥过程中的能耗直接影响着企业的经济效益及发展前景，所以陶瓷企业及行业专家们都提出了很多对喷雾干燥过程节能降耗的措施，总结起来主要有以下几方面。

2 水煤浆单耗控制要点

2.1 水煤浆浓度控制

水煤浆要求含煤浓度高、粒度细、流动性好、又要求有较好的稳定性，避免产生沉淀。要同时满足以上所述各项性能就会遇到困难，因为其中的一些性能是相互制约的。例如，提高浓度就会引起黏度增大、流动性变差。水煤浆不但要求煤炭粒度达到规定的细度，还要具有良好的粒度分布，使其中不同大小的煤粒能够互相填充，尽可能减少煤粒间的空隙，达到较高的堆积效率，空间减少就可以减少水的用量。行业里水煤浆细度控制通常控制在5.0%左右（250 目筛余）。

2.2 干燥介质的控制

降低水煤浆水分：在出塔温度恒定的条件下，热风的进塔温度越高，带入的总热量就越高，单位质量的热风传递给泥浆雾滴的热量就越多，单位热风所蒸发的水分也越多。在生产能力恒定不变的情况下，所需热风风量减少，降低了喷雾干燥制粉的热量消耗，提高热风的利用率及热效率。但进塔热风温度不可过高（不超过650℃)，温度太高，就会烧坏塔顶分风器。降低热风的出塔温度：在进塔热风温度一定的情况下，热风出塔温度越低，进出塔温差就越大，热风传递给泥浆用于干燥的热能就越大，所以热风利用率就越高。但排风温度也不可过低，低于75℃时因粉料太湿，影响布袋除尘设备布袋寿命。出塔热风（废气）的循环利用：陶瓷泥浆经喷雾干燥制粉后，出塔热风若被直接排入大气，这部分热量损失将十分可观（约为制粉工序能耗的10%~20%)。所以应该将此部分余热充分地利用起来，如可将出塔热风循环利用于泥浆加热。

水煤浆炉燃烧控制：根据每批次煤的焦渣特性，控制燃烧温度。需将煤渣烧至微结焦并能自然下落，煤渣手感带沙粒状。判定方法通常为取部分煤渣水洗看是否有煤未燃烧完全形成的残渣，或通过手指搓揉残渣是否有沙粒状，并看水煤浆炉膛煤渣是否能自然下落并带有颗粒状。如有未燃烧完全煤渣需适当提高炉膛温度、如煤渣膛呈絮状并粘附在炉壁需适当回调燃烧温度。炉膛温度设定通常根据煤的热值设定。4800 大卡左右白煤燃烧温度设定在1080℃较为合适；5200 左右混合煤设定在1050℃较为合理，当然各厂根据自身水煤浆炉、水煤浆性能及工艺需求会有适当的调整，最终以煤渣燃烧情况判定。要求水煤浆喷枪充分雾化，勤检查使用喷枪的雾化状态，避免出现滴浆、飑线的现象。同时调整好水煤浆喷枪的角度，呈现为炉内旋风的同方向，使其充分燃烧。另外是水煤浆浆压与雾化风压的匹配，根据水煤浆喷片孔径、孔数，以及水煤浆的比重情况进行调配。枪支安装完成后需密闭、顶部配风口适当关闭减少热风损失。同时顶部配风口的关度可能会带来部分煤灰掉入旋风除尘器里或带入粉料中，对产品造成缺陷。

2.3 喷雾干燥塔自身因素

挑选合适的规格：陶瓷行业大部分厂家采用10000型喷雾干燥塔，型号越大生产能力越大，生产每吨粉的能源相对就少，厂家可根据具体产量进行型号选择。

整体密闭型控制：由于该系统采用负压操作，若有漏风就会增加能耗，所以设备各部位及连接法兰处，热风炉、热风管道、排风管道的热电偶插孔，塔体上的负压测量孔，以及塔体下锥翻板下料器出料口，旋风除尘下料口等部位必须密封好，不能漏风。

热风炉的控制：热风炉是喷雾塔干燥的热风源，其燃料消耗直接影响干燥成本的高低，所以是喷雾干燥塔节能的关键部分。热风炉效率主要取决于煤浆雾化喷嘴，当煤浆雾化均匀且燃烧充分时，热效率最高，为此应严格控制雾化空气压力、流量以及煤浆压力、流量。

另外泥浆雾化喷嘴的雾化角、喷射高度、喷枪角度都应控制在合适的范围内。一般泥浆雾化喷嘴的雾化角度为90°~120°，喷射高度为4~4.5m，喷枪角度保持在110°~120°之间，以保证喷雾料与热风可以进行充分的热交换。热风炉燃料的选择可直接影响燃料消耗的成本，如用清洁的石油气、轻柴油等会使成本大大增加，用重油，混合油等一定要控制其含硫量，否则废气中很难保证SO2排放达标。现在很多陶瓷厂用煤制气中分选出来的粉煤掺合煤灰制水煤浆，并把煤转气中产生的酚水和焦油进行消化，既能节约能源又环保。

2.4 泥浆质量控制

降低陶瓷泥浆的含水率，干燥所需热量就少。但是降低含水率的同时泥浆流动性又不好，流动性差雾化效果就差。为解决这一矛盾，生产中又需增加减水剂来调节泥浆的流动性造成成本上升。同时提高陶瓷泥浆温度可有效降低泥浆粘度，降低泥浆流速，改善泥浆雾化性能，防止因泥浆结晶而堵塞雾化喷嘴。所以可以利用出塔热以及窑炉冷却风回收的余热来预热泥浆，这是能源循环利用的有效途径。

3 结语

综上喷雾干燥塔的节能除上述措施外，还可以在能源上寻找解决途径，如开发利用新能源，合理控制燃烧过程等。当然，每家陶瓷企业都有适合自己的一套改善措施和方案很多问题还需在实际生产中发现和解决。陶瓷企业本着可持续发展的目的来合理改善和提高喷雾干燥塔的能源利用率，才能提高企业的经济效益和社会效益，为节能环保做出贡献。