煤矸石页岩烧结砖的节能研究

• 作 者: 孙浩
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 煤矸石烧结砖 隧道焙烧窑 能耗 含水率 起火车位

摘要：随着国家墙体材料政策的改革和落实,粘土实心砖已被逐渐禁止和淘汰,煤矸石烧结砖作为一种新型的墙材材料,因其具有保护环境、节约耕地、性能优越等特点受到了越来越广泛的重视,因此对于煤矸石烧结砖的节能研究具有重要的意义。本文以湖南省常德市某砖瓦企业研究对象,采用原型研究法与数值模拟法相结合的方式,通过FLUENT软件对隧道焙烧窑内的温度场进行了数值模拟,主要工作如下：结合研究对象,对煤矸石烧结砖制作过程中的耗电量进行了现场测试,分析了原料破碎部分的耗电量以及风机运行的耗电量与产量之间的关系；对制作烧结砖的原料的热值进行了测量,研究发现原料热值的波动较大。对隧道焙烧窑进行了热平衡测试分析,结果显示其主要能耗在固体的不完全燃烧热损失以及砖坯出窑热损失,研究发现引起该损失的主要原因是窑内起火车位的后移。建立了隧道焙烧窑的物理及数学模型,采用k-ε湍流模型以及多孔介质非平衡模型模拟了窑内的温度分布,通过比较数值模拟与现场测试结果验证了所选模型的合理性。数值模拟了进风量、预热段砖坯的含水率以及原料热值对焙烧窑内起火车位及砖坯焙烧时间的影响,研究发现砖坯的含水率是影响起火车位的最主要的因素。最后针对该隧道焙烧窑目前存在的问题,提出了一种优化方案,比较分析了优化前后窑内的起火车位的及砖坯焙烧时间的不同,并通过测试前后窑内温度场及成品“黑心”现象的对比验证了该方案的可行性,优化方案实施后的节能率为5.6%。