近十年來,由于能源緊張,隨著節(jié)能工作進(jìn)一步開展。各種新型,節(jié)能先進(jìn)爐型日趨完善,且采用新型耐火纖維等優(yōu)質(zhì)保溫材料后使得爐窯散熱損失明顯下降。采用先進(jìn)的燃燒裝置強(qiáng)化了燃燒,降低了不完全燃燒量,空燃比也趨于合理。然而,降低排煙熱損失和回收煙氣余熱的技術(shù)仍進(jìn)展不快。為了進(jìn)一步提高窯爐的熱效率,達(dá)到節(jié)能降耗的目的,回收煙氣余熱也是一項(xiàng)重要的節(jié)能途徑。
煙氣余熱回收途徑通常采用二種方法:一種是預(yù)熱工件;二種是預(yù)熱空氣進(jìn)行助燃。煙氣預(yù)熱工件需占用較大的體積進(jìn)行熱交換,往往受到作業(yè)場(chǎng)地的限制(間歇使用的爐窯還無法采用此種方法)。預(yù)熱空氣助燃是一種較好的方法,一般配置在加熱爐上,也可強(qiáng)化燃燒,加快爐子的升溫速度,提高爐子熱工性能。這樣既滿足工藝的要求,最后也可獲得顯著的綜合節(jié)能效果。
此外國內(nèi)從五十年代開始在工業(yè)爐窯上采用預(yù)熱空氣的預(yù)熱器,其中主要形式為管式、圓筒輻射式和鑄鐵塊狀等形式換熱器,但交換效率較低。八十年代,國內(nèi)先后研制了噴流式,噴流輻射式,復(fù)臺(tái)式等換熱器,主要解決中低溫的余熱回收。在100度以下煙氣余熱回收中取得了顯著的效果,提高了換熱效率。但在高溫下仍因換熱器的材質(zhì)所限,使用壽命低,維修工作量大或固造價(jià)昂貴而影響推廣使用。
21世紀(jì)初國內(nèi)河南省鞏義市終于研制出了榮華陶瓷換熱器。其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導(dǎo)熱性與抗氧化性能是材料的主要應(yīng)用性能。它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風(fēng)及高溫保護(hù),當(dāng)窯爐溫度1250-1450℃時(shí),煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達(dá)到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒,可節(jié)約能源35%-55%,這樣直接降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。
陶瓷換熱器在金屬換熱器的使用局限下得到了很好的發(fā)展,因?yàn)樗^好地解決了耐腐蝕,耐高溫等課題,成為了回收高溫余熱的最佳換熱器。經(jīng)過多年生產(chǎn)實(shí)踐,表明陶瓷換熱器效果很好。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:導(dǎo)熱性能好,高溫強(qiáng)度高,抗氧化、抗熱震性能好。壽命長,維修量小,性能可靠穩(wěn)定,操作簡便。是目前回收高溫?zé)煔庥酂岬淖罴蜒b置。
目前,陶瓷換熱器可以用于冶金、有色、耐材、化工、建材等行業(yè)主要熱工窯爐,正在為世界的節(jié)能減排事業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。