التدابير العملية للحد من توفير الطاقة في إنتاج الطوب المحترق
عند تشغيل فرن نفقي لإنتاج الطوب المحروق، يعد الاستهلاك العالي لطاقة الحرق أحد أكبر أعباء التكلفة بالنسبة لمصنعي الطوب. تبحث العديد من مصانع الطوب عن طرق موثوقة لخفض استخدام الطاقة مع الحفاظ على جودة الطوب المستقرة. هناك أربعة اتجاهات أساسية لتقليل استهلاك طاقة الحرق: ضمان الاحتراق الكامل للوقود، وتحسين التبادل الحراري للفرن، واعتماد أنماط تكديس الطوب المناسبة، وتوحيد التشغيل اليومي للفرن.
1. تحقيق الاحتراق الكامل للوقود
احتراق الوقود هو تفاعل أكسدة يطلق الحرارة. يحدث الاحتراق الكامل للوقود عند توفير كمية كافية من هواء الاحتراق. في ظل هذه الحالة، لن تكون هناك مكونات قابلة للاحتراق مثل ثاني أكسيد الكربون أو الميثان أو الهيدروجين أو بخار الكبريت في غاز المداخن. بالنسبة للوقود الصلب، لا توجد بقايا قابلة للاشتعال.
وعلى النقيض من ذلك، فإن الاحتراق غير الكامل للوقود يهدر حرارة الوقود. وينقسم إلى فئتين:
- 1. الاحتراق غير الكامل للغاز: عدم كفاية إمدادات الأكسجين يؤدي إلى تفاعلات كيميائية غير مكتملة، مما يترك غازًا قابلاً للاحتراق في غاز المداخن.
- 2. الاحتراق الصلب غير الكامل: يتوفر ما يكفي من الهواء، ولكن الوقود لا يستطيع ملامسة الهواء بشكل كامل، مما يؤدي إلى نقص الأكسجين المحلي.
الاحتراق الكامل فقط هو الذي يمكنه زيادة إنتاج الحرارة لحرق الطوب الأخضر.
2. بناء ظروف تبادل حراري ممتازة داخل الفرن
عملية حرق الطوب بأكملها عبارة عن تبادل حراري مستمر بين أجسام الطوب الأخضر والغاز الساخن الناتج عن احتراق الوقود. ينقل الغاز الساخن الحرارة إلى جسم الطوب حتى تحدث تفاعلات كيميائية لتكوين الطوب.
يعمل الهواء الساخن القادم من منطقة التبريد على توصيل الأكسجين إلى منطقة الإشعال وتعزيز حرق الوقود. يعمل غاز المداخن الساخن المنبعث من منطقة الإطلاق على تسخين الطوب الرطب في منطقة التسخين المسبق ويزيل الرطوبة المتبقية. بعد الحرق، يتم تبريد الطوب الساخن النهائي عن طريق الهواء البارد الوارد. يعد تدفق الغاز داخل الفرن ضروريًا لكل مرحلة من مراحل حرق الطوب.
3. تطبيق طرق تكديس الطوب المعقولة
يهدف تكديس الطوب إلى بناء أكوام من الطوب مناسبة تتوافق مع متطلبات الحرق. يعتمد نظام التراص على قواعد تدفق الغاز وهيكل الفرن ونظام العادم وظروف حرق الوقود.
بمجرد تكديس أكوام الطوب، يتم في الغالب إصلاح حجم تدفق الهواء الداخلي وانتظام تدفق الهواء وتوزيع الوقود الداخلي وحالة احتراق الوقود الخارجي. يلبي تدفق الهواء نوعين من المقاومة: المقاومة الثابتة من هيكل الفرن، والمقاومة القابلة للتعديل من أكوام الطوب. يمكن أن يؤدي تغيير كثافة التراص إلى ضبط المقاومة وتدفق الهواء.
- 1. كثافة التراص المنخفضة تجلب مقاومة أصغر، تدفق هواء أكبر ونقل أفضل للحرارة.
مبادئ التراص العامة: حافظ على التراص المتناثر ضمن نطاق معقول. مخططات مختلفة للطوب الخارجي والطوب الداخلي.
- 2. الطوب المحروق خارجياً: الجزء العلوي كثيف ومتفرق. متوسطة الكثافة، داخلية شبه كثيفة، خارجية متفرقة؛ عرضية كثيفة، متفرقة طولية؛ قسم الفرن المنحني: داخلي كثيف خارجي متناثر.
- 3. الطوب المحروق داخليًا: الجزء السفلي كثيف متناثر، الحافة كثيفة متوسطة متفرقة. اترك فجوات بجانب المداخن الفرعية لضمان تدفق الهواء بشكل سلس ومتوازن عبر المقطع العرضي للفرن.
4. توحيد عمليات حرق الفرن
يعد التشغيل الموحد أمرًا بالغ الأهمية لتوفير الطاقة في إنتاج فرن النفق:
- 1. التحكم في الرطوبة المتبقية للطوب الأخضر الجاف، وتقليل استهلاك الحرارة لتبخر الماء وتسريع ارتفاع درجة الحرارة في منطقة التسخين المسبق.
- 2. تثبيت طول وموضع منطقة التسخين المسبق ومنطقة الإطلاق ومنطقة التبريد، وتجنب انجراف كل منطقة حرارية.
- 3. قم بضبط مخمدات الفرن بشكل صحيح لإعادة تدوير الحرارة المهدرة قدر الإمكان. يؤدي الاستخدام العالي للحرارة المهدرة إلى تقليل استهلاك طاقة الحرق.
- 4. تحقق من ختم الفرن بانتظام. منع تسرب الغاز الساخن وتسلل الهواء البارد، وكلاهما سوف يسبب فقدان الحرارة.
- 5. تسريع دورات تشغيل الفرن لتقليل فقدان تخزين الحرارة لجسم الفرن وعربات الفرن.
- 6. تحسين معدل إنتاج الطوب النهائي. هذا هو الإجراء الأكثر مباشرة وفعالية لتوفير الطاقة. يؤدي ارتفاع الإنتاجية إلى توفير تكاليف الحرارة والكهرباء والعمالة والمواد الخام، كما يعمل على إطالة عمر خدمة المعدات.
التعليمات
س1: ما هو السبب الرئيسي لارتفاع استهلاك الطاقة في أفران الطوب؟
ج: تشمل الأسباب الشائعة الاحتراق غير الكامل للوقود، وضعف التبادل الحراري الداخلي، وتكديس الطوب بشكل غير معقول، والمناطق الحرارية غير المستقرة في الفرن، وتسرب الهواء من جسم الفرن، وانخفاض معدل المنتج النهائي.
السؤال الثاني: كيف يؤثر تكديس الطوب على استهلاك طاقة فرن النفق؟
ج: يحدد تكديس الطوب مقاومة تدفق الهواء داخل الفرن. يؤدي التكديس غير المناسب إلى تدفق هواء غير متساوٍ، واحتراق وقود سيئ، وانخفاض كفاءة نقل الحرارة، مما يزيد بشكل كبير من تكلفة الطاقة.
س 3: ما هو الفرق بين تصميم تكديس طوب الوقود الداخلي وتصميم تكديس طوب الوقود الخارجي؟
ج: يعتمد الطوب المحروق خارجيًا على "أعلى كثافة سفلية متناثرة ومتوسطة كثيفة خارجية متفرقة". يستخدم الطوب المحروق داخليًا "أعلى كثافة سفلية متناثرة، حافة كثيفة متوسطة متفرقة".
س 4: كيفية تحسين استخدام الحرارة المهدرة في فرن نفق الطوب؟
ج: تحسين تشغيل المخمد، وتعزيز إغلاق الفرن، وتثبيت المناطق الحرارية، واستخدام غاز المداخن للتسخين المسبق للطوب الخام.
س 5: لماذا يعد معدل إنتاج الطوب النهائي مهمًا لتوفير الطاقة؟
ج: الطوب المعيب يستهلك نفس الوقود والحرارة ولكن لا يمكن بيعه. يؤدي تعزيز الإنتاجية إلى خفض استهلاك الطاقة بشكل مباشر لكل طن من الطوب المحروق المؤهل.
