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重庆优时吉博罗石膏板烘干节能技术探讨

纸面石膏板

自1978年国内第一条纸面石膏板生产线以来,纸面石膏板在国内获得了较快发展,生产技术逐步成熟,并不断进步。在纸面石膏板生产过程中,主要的能耗阶段是纸面石膏板的烘干阶段,其工艺随纸面石膏板产业在国内的逐渐成熟已几经变革。由最初的蒸汽烘干发展到导热油烘干、热风烘干。本文简单介绍了几种烘干技术的特点,以供大家参考。

纸面石膏板的烘干设备分为蒸汽干燥型、导热油干燥型和热风干燥型三种。蒸汽干燥型和导热油干燥型是利用燃料燃烧后产生的热烟气加热导热水或油,经加热后的水蒸汽或导热油被用来加热空气生成热风后烘干纸面石膏板,属于间接式烘干。热风干燥型是采用燃料直接燃烧,经高净化处理形成热风后,与纸面石膏板直接接触达到加热干燥或烘烤的目的,属直接式烘干。

1 各种烘干设备的特点

1.1蒸汽锅炉

以饱和水蒸汽为加热介质。由于干燥温度必须达到200℃以上,就要求相应的蒸汽压力必须不低于1.6MPa甚至达到2.5MPa系统承压运行。这样,操作要求高、供热与热回收系统管网复杂,一旦凝水回收装置匹配不好就会造成严重的跑冒,浪费大量的水资源。大量补充的锅炉用水还必须经多级设备过滤和软化处理。此外,由于是间接换热方式,有时必须提高饱和蒸汽的过热温度,才能快速烘干石膏板。目前,利用蒸汽锅炉烘干纸面石膏板最大的问题就是要求蒸汽温度高于所需的热空气温度,即相应蒸汽压力要增高。这就要求锅炉结构复杂,造成投资成本高,管理不便。

1.2有机热载体炉

以导热油为介质经过耐高温循环泵强制液相循环,在用热设备处实现热量交换后返回加热炉重新加热的特种工业炉。燃料经过燃烧装置充分燃烧后,产生的高温烟气以辐射和对流两种换热形式与导热油进行充分换热。适用于工艺温度≤300℃的加热、热融、干燥、蒸发等。在化学工业中,用于聚合、缩合反应、蒸馏、熔融;在建材行业中,用于热压、干燥;在纺织、造纸、采暖、建筑、食品等行业也得到广泛应用。通常有机热载体炉所用的导热油是一种有机化合物,与水相比,它具有“高温低压”的特性。即在较低的工作压力下,可以达到较高的工作温度而不产生汽化。采用导热油锅炉作为石膏板烘干的烘干热源,要求热油油温在250~300℃,热油通过加热管换热后,又重新回到油锅炉加热后继续使用。由于有机热载体炉中加热系统辅助设备较多,盘管式结构,直接接触火焰,产生局部过热,致使盘管爆裂泄油甚至锅炉爆炸的事故时有发生,造成了生产上的严重不安全性。

1.3热风炉

供热稳定,炉膛温度的可调节范围是700℃~1100℃,能将低热值、高灰份的煤进行充分燃烧,并达到高燃烬度。出口温度可以按照生产环节的要求进行灵活的调节,并能稳定控制出口温度在±2℃范围内。连锁随动满足生产工艺要求。

另外,热风炉对燃料的适应性好,适用于煤矸石、无烟煤、煤渣等。经过试验,这些燃料均可在热风炉中进行充分的燃烧。热风炉采用流化床炉。流化床本身就是一个蓄热量很大的热源,有利于燃料的迅速着火和燃烧。流化床中积累了大量灼热的炉料,其中95%以上是热灰渣和砂子,5%左右是可燃物质,温度约850℃~1050℃,即使燃用1486千焦/千克左右的石煤,每秒钟新加入床内的冷燃料仅占床容量的1%左右,而炉床丰富的热源将煤料迅速加热着火燃烧,所以沸腾燃烧的适应性很强,不仅能燃烧优质燃料也可以燃烧各种劣质燃料,包括含灰份高达80%的石煤和含水份高达60%的褐煤、洗煤矿石和煤泥等。由于在配套系统中实现了自动化,给风、给煤连续均匀,从而使炉内可保持恒温,确保产品质量的稳定性。实践证明,热风炉比层煤炉节煤40%以上。流化床燃烧炉中的燃料处于流态化运动状态,并在流态化过程中进行燃烧。使固体颗粒完成流态化的设备称为流化床,其流化介质为空气,固体颗粒为煤颗粒及煤烧后的灰渣。

在燃煤流化床燃烧炉中,燃料煤先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤,然后由给料机经给煤口送入流化床密相区进行燃烧,其中一部分细颗粒进入稀相区继续燃烧,并有部分随烟气飞出炉膛,燃烧过程中产生的大量高温烟气进入受热设备,烟气最后经再处理后由引风排至烟囱进入大气。由于炉膛和燃烧系统设计为低速床,燃料煤可一控制在较宽的粒度范围内,并实现充分燃烬,灰渣残碳极少。

2 各种烘干工艺的能耗比较

能耗主要是指用煤量和电量,采用热风直接烘干可比采用蒸汽烘干节约40%以上的能耗,比采用导热油烘干节约能耗30%左右。

3 结论

热风干燥具有热效率高、便于控制等特点,是现有纸面石膏板烘干技术中最先进的,在现今这个纸面石膏板产业利微的时代应该得到大力推广。泰山石膏股份有限公司已经熟练掌握了这一技术,并应用在新建生产线中,提高了企业在同行业中的竞争力。

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