砖坯干燥原理及余热预干燥的应用 (欧帕集团)

（接昨日） 2. 新型干燥方式——预干燥

（1）为什么要进行预干燥？

传统干燥理论要求低温大风量，这样固然提高了干燥效率，但也有明显弊端。

一是能耗提高了，大风量增加热耗，使大量热风未经利用就排走了，一般认为排潮口的相对湿度小于80%是不合理的。单位体积空气中所含水蒸汽的质量，叫做空气的绝对湿度。

在某一温度时，空气的绝对湿度，跟在同一温度下的饱和水汽压的百分比值，叫做当时空气的相对湿度。

空气的相对湿度变成100％时，也就是实际水蒸汽压强等于饱和水蒸汽压强时的温度，叫做露点。排潮口的相对湿度越高说明烟气带走的水分越多，排潮效率越高，但要防止凝露。

二是不符合《砖瓦工业大气污染物排放标准》中的相关要求。

砖瓦工业大气污染物排放标准中对污染物排放限制做出明确规定，并且第4.7条规定 基准过量空气系数为1.7，实测的大气污染物排放浓度应换算为基准过量空气系数排放浓度。生产设施应采取合理的通风措施，不得故意稀释排放。

标准规定的 新建企业大气污染物排放限值 单位：mg/m3

过去有些厂为了降低SO2排放浓度，往烟气中掺入冷风，稀释浓度，其实这是无用功，由公式可知：掺入的空气越多，实测氧含量越高，α’越大，c值也就越大，越容易超过国家排放标准。

在生产中降低烟气含氧量，主要有以下办法：①提高焙烧窑燃烧效率；②降低窑内空气过剩系数；③做好窑体密封，防止冷空气混入烟气。

目前多数中小断面窑炉都是采用烟气与余热混合进入干燥室然后集中排放的方式，生产中需要非常大的风量才给带走砖坯中的水分。按照新的环保要求，再靠采用大风量来维持生产显然不合适。

（2） 预干燥原理

预干燥系统包括两部分：余热采集和干燥。余热采集部分低压余热蒸汽锅炉系统将隧道窑内富余热量置换成优质蒸汽。干燥系统通过特殊设计的散热装置将蒸汽中的热量转化为热空气进行砖坯干燥。干燥系统安装在干燥室前面的回车线上，与干燥室同步运转。

余热锅炉系统

干燥系统工作目标：低坯体总含水率的25~30%，既假设坯体初始含水率为15%，通过预干燥系统后，坯体含水率可以将为11%以内。提高坯体温度，使砖坯车进入干燥室时坯体温度达到30~40℃，降低干燥室内热损失。

（3） 预干燥的优势

 预干燥系统有别于其他措施，首先解释几个疑问：①为什么不采用“两烘一烧”的方式？“两烘一烧”的方式采用慢速干燥原理，有其合理性，很多地方在使用。 但存在一些问题：多条干燥室同时抽风无疑增加隧道窑内通风量，风量越大带走的热量越多，热耗越大；多条干燥室干燥效果不会完全一样，进入隧道窑的砖坯含水率就会发生变化，影响焙烧制度的稳定性；烟气收集与排放困难增大，烟气处理很难达标。

②为什么不增加干燥室长度？干燥室长度是根据干燥制度确定的，肆意增加干燥室长度会适得其反，如干燥室加长后会增加风阻，增大风机压力；干燥室加长后变相增加排潮压力，需要提供更多热空气才能保证湿空气不致凝露，既增加空气量又增加热耗。

预干燥系统的本质特点是降低干燥用风量、提高干燥效率、降低热耗、提高焙烧效率，提高产量。预干燥系统与传统干燥室是相辅相成的，预干燥是慢速干燥过程，模拟干燥热环境，空气相对湿度低，露点温度低，不易饱和，所以无需大风量，特别适合于中高敏感性原料和坯体初始强度不高的原料。预干燥系统降低坯体总含水率的25~30%，为干燥室提供30~40℃的砖坯，大大降低了干燥室压力。

很多干燥室存在塌坯现象，多发生在排潮口附近，就是因为从干燥室尾部过来的烟气温度越来越低相对湿度越来越大，干燥过程中，由于水分同时存在于干燥介质和坯体中，干燥介质中的水蒸气分压低于坯体表面的水蒸气分压，水分从坯体表面蒸发到干燥介质中。但是，如果干燥中出现干燥介质中的水蒸气分压高于坯体表面的水蒸气分压的情况，就会出现水分从干燥介质中凝结到坯体表面的过程，这就会引起返潮或塌坯。特别是冬天坯体温度相对较低，塌坯在冬天容易发生，而很少在夏天发生。 而经过预干燥后的砖坯温度接近甚至高于排潮温度，返潮或塌坯的几率就变得很小了。干燥室内节省了预热砖坯的过程，减少了热损失，减少了需用热风量，可以提高排潮烟气的相对湿度到90%以上，提高了干燥速度。干燥速度提高就意味着焙烧速度提高。在很多生产线的实践证明，通常情况下焙烧速度提高至50~60分钟一车可以烧出合格产品，提高干燥速度，节省干燥时间，可以为焙烧窑及时进车提供保证。采用预干燥系统后可以保证每天每条窑多出5车砖。

预干燥系统采用热辐射原理置换窑内余热，属于静态采热，不会影响隧道窑内压力制度，采热区间设置在冷却段，不会影响烧结；干燥段无需大量热风，无烟气排放，不需要大功率排烟风机。整个系统运行期间只需要定时补充损失掉的软化水，需要一台风量在20000 m³/h左右的风机，无需其他成本。

3. 结论

干燥设计要在预干燥和传统干燥两个方面下功夫，充分利用隧道窑内富余热量最大限度干燥砖坯，减少焙烧窑工作压力，提高产量。干燥的事情干燥去解决，焙烧窑只管烧（入焙烧窑的砖坯水分控制在1%以内）。环保要求 正从政策宣讲进入到执行阶段，环保部门开始对烟气排放、隧道窑节能等进行实时监控，不合格的限期整改。一大批高耗能高污染的落后生产线要么淘汰，要么技改。采用预干燥系统可以解决能耗与效率的矛盾，在不增加能耗基础上，充分利用余热资源进行辅助干燥，增强坯体强度，提高坯体质量，降低干燥压力，提高干燥速度。

预干燥系统采用低温慢速干燥原理，能够满足中高敏感性原料干燥要求。预干燥系统热源稳定，不受地区、季节、天气等影响，隧道窑产量越高，热源越充足，系统效率越高，干燥效果越好，形成良性循环。

预干燥系统不占用额外厂房，系统设置于干燥室前端的回车线上，工程量小，便于安装。系统特别适合改造项目，对于产量低、干燥问题多的生产线，可利用检修期间安装预干燥系统，施工工期短，投资省，见效快，且无烟气排放之烦恼。

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