多功能耐火材料在工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用

1、多功能耐火材料在工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用1 工業(yè)鍋爐（窯爐）在節(jié)能減排方面的短板與潛力工業(yè)鍋爐（窯爐）通常由燃燒室（窯室） 、燃燒設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備，輸送設(shè)備等四部分組成。 其使用的燃煤技術(shù)大約有下面幾種： 層燃方式；煤粉燃燒方式；煤氣化燃燒方式；水煤漿燃燒方式；煤粉液排渣旋風(fēng)燃燒方式。 以上幾種燃料方式都存在其技術(shù)上的不足， 存在著污染排放高、熱效率低等問題，怎樣才能使燃煤設(shè)備合理的燃燒，能夠充分發(fā)揮出煤炭的應(yīng)有效能。從而達到省煤、高效，從根本上控制污染源的排放，達到潔燃、降耗、減少污染的效果是值得研究的課題。2 工業(yè)鍋爐（爐窯）的節(jié)能措施目前改進工業(yè)鍋爐節(jié)能工作的主要措施， 包括改進燃燒、 減少損失；

2、提高傳熱性能 ；回收利用余熱；合理調(diào)度各臺鍋爐之間的負(fù)荷分配；配齊必要的運行監(jiān)測儀表， 以能了解鍋爐工作的實際情況和合理調(diào)節(jié)。有條件時可裝備自動調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)； 鍋爐附屬設(shè)備的合理選用和配套。其中，改進燃燒、減少熱損失是最直接有效的節(jié)煤辦法。經(jīng)調(diào)研，目前市場上的多功能耐火混凝土復(fù)合材料預(yù)制的節(jié)能產(chǎn)品“促燃板”具備在窯爐爐膛內(nèi)的蓄熱功能和熱輻射功能，從而達到提高爐膛溫度的目的，提高窯爐燃燒效率、達到改進燃燒、減少損失的節(jié)能效果。3 多功能耐火混凝土復(fù)合材料的節(jié)能應(yīng)用3.1 技術(shù)簡介多功能耐火混凝土復(fù)合材料及其預(yù)制品是采用專利技術(shù)和幾十種特殊材料、工藝制成的， 安裝在爐膛內(nèi)兩側(cè)，通過一系列物理和化

3、學(xué)作用激化新煤點燃， 改變爐膛內(nèi)動力場， 同時增加二次預(yù)熱功能風(fēng)配置，使可燃?xì)怏w和固體顆粒物充分燃盡， 提高爐膛溫度 100-200；在爐膛的前后拱澆筑多功能耐火混凝土復(fù)合材料，使燃煤點火線提前，保證可燃物質(zhì)在爐膛內(nèi)充分燃燒；總之，改造后能達到改善爐膛內(nèi)火焰狀態(tài)，徹底優(yōu)化燃燒工況，最終實現(xiàn)節(jié)煤。應(yīng)用該技術(shù)后，煙塵排放量降低，同時飛灰和爐渣的含碳量也明顯降低。此技術(shù)是基于鍋爐學(xué)科與化學(xué)物質(zhì)改變?nèi)紵^程中煙氣特性的一門多學(xué)科交叉應(yīng)用的技術(shù)，基本原理是蓄熱、強化熱輻射、變直燃方式為紊流燃燒方式， 強化氧化物質(zhì)的動態(tài)吸附與釋放， 依托催化介質(zhì)的激化作用， 提高碳?xì)浠衔锏娜紵磻?yīng)速度， 縮短煤炭的預(yù)熱

4、和起燃時間，提高煤炭燃盡率，降低鍋爐的化學(xué)不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失， 在燃燒過程中實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)， 該促燃板包括不少于 6 種稀有元素與 30 種化學(xué)配料組成，實現(xiàn)煤炭燃燒過程中的催化激化功能。3.2 多功能耐火混凝土復(fù)合材料及其預(yù)制品五大功能（ 1）蓄熱功能。增強爐墻熱輻射，達到了強化新煤點燃和提高爐膛溫度。多功能耐火混凝土復(fù)合材料， 具有隨著溫度變化的高溫蓄熱功能，可使?fàn)t膛溫度提高 100-200。（ 2）吸附功能和呼吸功能，未燃盡可燃物實現(xiàn)二次燃燒。由于功能材料的表面吸附作用和孔道呼吸作用， 使可燃顆粒物和可燃?xì)怏w被吸附或吸入孔道， 形成眾多的小燃燒器， 在側(cè)墻橫向功能風(fēng)的作

5、用下，優(yōu)化了爐膛內(nèi)的動力風(fēng)，在流向方向形成旋流型流場，使主氣流由直流變成紊流。 從功能孔道吹入適量的新鮮空氣， 解決了主燃區(qū)缺氧的問題，形成快速著火 +充分燃盡的燃燒過程，提高了燃燒效率，同時也降低了煙塵排放濃度。（ 3）活化、激活燃燒過程中燃燒因子。復(fù)合功能材料，具有激活燃燒因子的功能。 由于橫向風(fēng)的阻力作用， 在一次風(fēng)主氣流的下游產(chǎn)生漩渦運動，使大量高溫?zé)煔鈹y帶的飛灰顆粒物回流進入旋流區(qū)，延長了未燃盡顆粒物停留時間， 同時二次風(fēng)經(jīng)過預(yù)熱， 增加了氧的熱活性，產(chǎn)生了熱氧效應(yīng)，從而保證了充分燃盡，強化燃燒。（ 4）改變了爐內(nèi)空氣動力場。由于二次風(fēng)輔以功能磚的作用，使?fàn)t膛內(nèi)煙氣流場由直流變?yōu)槲闪?/p>

6、， 延長了可燃物在爐膛內(nèi)的停留時間。在爐膛內(nèi)原來由一面來風(fēng)，形成至少三面來風(fēng)，前后拱功能材料產(chǎn)生輻射，在爐膛形成一個風(fēng)幕，這樣改變了動力場，讓飛灰碳黑粒子可燃物在紊流的風(fēng)幕下停留時間長， 達到充分燃盡目的， 減少煙塵排放，實現(xiàn)環(huán)保。（ 5）補充熱氧，與可燃物充分混合，優(yōu)化主燃區(qū)燃燒條件，減少脫硫。在改造過程中，鍋爐兩側(cè)的二次熱風(fēng)管，在一次風(fēng)中提取5%的風(fēng)，經(jīng)過預(yù)熱，從兩側(cè)補給主燃區(qū)氧氣，解決了主燃區(qū)缺氧，風(fēng)壓調(diào)不起來的問題， 給爐膛提供燃盡的條件， 解決了工業(yè)鍋爐上最大問題，最后達到充分燃燒。 在脫硫觸煤的作用下與燃煤中灰分中的氧化物化合形成了鈣化爐渣，使 SO2排放減少 50%左右。3.3 多功能耐火混凝土復(fù)合材料及其預(yù)制品技術(shù)三大效果（ 1）熱效率改造后比改造前有明顯提高， 當(dāng)改造前熱效率在 70% 以下時，熱效率提高 10%以上。（ 2）節(jié)煤率在 10%以上。（ 3）爐渣含碳量低于 10%（燃煤地位發(fā)熱值 5000kcal/kg）。4 結(jié)論綜上所述，只要采用功能耐火混凝土復(fù)合材料及其預(yù)制品技術(shù)的基理改造的鍋爐、窯爐，就能達到節(jié)能、降耗，實現(xiàn)環(huán)保要求的綜合效益。預(yù)計未來