1 陶瓷工業窯爐節能因素分析

影響陶瓷工業窯爐節能的主要因素包括耐火材料的選擇、窯爐結構、燃燒技術、余熱利用、空氣過剩系數及其他如自動化控制、輔助設施等。圖 1 為窯爐節能的主要影響因素。

圖1 窯爐節能的主要影響因素

1.1 耐火材料與窯爐節能

窯爐材料的選擇在很大程度上影響窯爐的節能效果。陶瓷工業窯爐的主要構成材料是耐火材料，其主要用于窯車、窯具和窯墻。其中，窯墻應滿足相關標準要求如GB/T16618，且應具備優異的保溫性、高溫穩定性及化學穩定性，如全耐火纖維或其他輕質低蓄熱材料砌筑型，以耐火纖維代替重質耐火磚，重量和蓄熱量均大幅降低，使得窯外壁溫度和散熱總能也有所下降，一定程度上能提高節能效果;窯車和窯具應具有輕量化、高強度、絕熱等特性，且應多層碼裝牢固、緊湊。

框架式窯具結構如圖 2。

圖2 框架式窯具結構

1.2 窯爐結構

窯爐結構對節能性能具有較大影響，窯爐斷面寬度增加，有利于減小空氣阻力，一定程度上有助于提高節能效果，但寬體窯，若無結構優勢、無節能技術、調試不當、產品搭裝不合理，同樣不節能。此外，通過優化調節擋火板、擋火墻的組合型式，可以改變窯內熱氣流分布，調控寬斷面窯內截面溫差，有助于提高節能效果。

根據窯爐燒成產品的不同，設計窯內三帶長度比例，利用合理的分段能夠實現節能效果的提升。如燒成衛生瓷的隧道窯，適當減少預熱帶長度并加燒嘴以強制氣流攪動，可以提升窯爐節能效果。

圖3 寬體輥道窯

1.3 燃燒技術

燃燒技術對窯爐節能效果同樣具有較大的影響，應采用低空氣系數的燃燒方式。燒成氧化氣氛的窯爐應采用富氧、助燃風加熱的燃燒方式，在該方式下隨著氧濃度的增加，煙氣量會下降，鼓風或引風量也下降，既節電又可減少煙氣帶走熱。梭式窯和隧道窯應采用脈沖燃燒技術，該技術可以使窯內溫度變得均勻，減少窯內上下的溫差，不但能縮短燒成周期，降低能耗，而且可以提高制品的燒成效果。燒嘴是窯爐燃燒系統的核心部件，應采用燃燒充分并且不易結渣的節能燒嘴。

1.4 余熱利用

余熱回收利用是實現窯爐節能的主要途徑之一，通過熱管換熱器將高溫煙氣回收用于助燃風加熱，不僅提高了燃料的燃燒效率，而且改善了爐內熱工過程，實現窯爐節能效果的提升。此外，煙氣也可用于干燥工序，但直接將煙氣用于干燥，不符合環保相關要求。陶瓷輥道窯煙氣熱交換系統如圖4所示。