Mobile menu

Доклад ООО «Энергопромсервис» на международной конференции «КЕРАМТЭКС 2016»

Участники КЕРАМТЭКС-2016 получили возможность обсудить вопросы комплексного теплотехнологического обследования туннельной печи для обжига кирпича. С докладом на эту тему в Челябинске выступили специалисты ООО «Энергопромсервис».

Важным фактором, влияющим на качество кирпича и количество брака, является соблюдение температурного режима при обжиге изделий. Необходимо, чтобы изделия в садке находились в одинаковых температурных условиях, т.е. обеспечивалась равномерность температур в рабочем пространстве туннельной печи на каждой позиции по ширине и высоте. Неправильный режим может повлечь перерасход топлива, а также увеличить сроки обжига, снизив производительность печи. Сбой в работе оборудования или тепловые потери в окружающую среду могут нарушить температурный режим внутри печи. Поэтому периодическое проведение теплотехнологического обследования туннельной печи с целью поиска наилучших параметров работы установки и определения технико-экономических показателей является необходимым.

В ноябре 2015 г. специалистами ООО «Энергопромсервис» было проведено комплексное инструментальное обследование современными средствами измерения герметичной туннельной печи для обжига кирпича МК-76 кирпичного завода  Калужской области.

Обследование включало в себя (скачать ТЗ в формате PDF):

1. Термометрирование и анализ фактической кривой обжига кирпича, и сравнение её с технологической кривой обжига.

2. Газовый анализ аэродинамики туннельной печи.

3. Вибродиагностика тягодутьевого оборудования печи.

4. Тепловизионное исследование наружной поверхности стен и свода во всех зонах туннельной печи, с целью установления фактических потерь.

5. Составление и расчёт теплового баланса печи.

6. Выдача рекомендаций по улучшению тепловой работы печи и снижению брака кирпича.

Для измерения температуры в туннельных печах используют штатные термопары. При их использовании можно получить лишь некую среднюю температуру между садкой, газовой средой и кладкой в зоне измерения, а распределение температур в объёме садки остаётся неизвестным. Используемая методика обследования печных агрегатов, с помощью так называемого «чёрного ящика» позволяет проводить измерения температурного поля внутри садки изделий в туннельных печах, позволяющая измерить температуру в реальном времени. Методику отличает высокая точность и достоверность получаемой информации, что связано с применением современных микропроцессорных запоминающих устройств, специально разработанного программного обеспечения и сведением к минимуму «человеческого фактора».

Обследование кривой обжига осуществлялось гибкими термопарами типа КТХА, которые располагаются на вагоне в характерных точках внутри садки кирпича, и системой термометрирования Temperature Profiling Systems (аналог Datapaq), расположенной в теплоизолированном ящике под вагоном. География точек термометрирования была выбрана согласно расположению наиболее слабых по механической прочности кирпичей и зазеркалена для объективности анализа результатов. В целом такая расстановка датчиков удовлетворительно отражает картину распределения температур в объёме садки на каждой позиции печи во времени.

По результатам обследования получена температурная кривая обжига, на которой видно, что от входа в печь и вплоть до зоны обжига имеется большой разброс температуры по высоте садки. Данный разброс превышает допустимый перепад температур по высоте садки. Верхние ряды находятся много выше технологически заданной кривой обжига (штриховая линия), а нижние ряды стабильно недогреты. В зоне обжига данный перепад сокращается, но в зоне охлаждения появляется вновь. Особенно благоприятным для появления внутренних микротрещин оказывается зона горячей рекуперации. При нахождении, в которой изделие стремительно проходит точку фазового превращения кварца, что приводит к снижению механической прочности кирпича. ВИДЕО подготовки эксперимента по термометрированию туннельной печи. 1 часть / 2 часть / 3 часть / 4 часть / 5 часть / 6 часть / 7 часть

Аэродинамический режим оказывает решающее влияние на условия эксплуатации туннельных печей и должен быть отрегулирован таким образом, чтобы свести к минимуму выбивание печных газов или подсосы наружного воздуха в обжигательный канал.  Газовый анализ проводился с помощью газоанализатора КМ-900 и металлической трубки из жаропрочной нержавеющей стали. Отбор осуществлялся на боковых стенах печи с лицевой и оборотной стороны через стационарные отверстия. Обычно аэродинамический режим туннельных печей для обжига изделий строительной керамики характеризируется кривой динамического давления/разрежения среды по зонам рабочего пространства печи. 

По графику динамического давления/разрежения туннельной печи по зонам видно, что в рабочем пространстве печи имеется нарушение аэродинамического равновесия по ширине печи. В зоне нагрева, где главную роль играет дымосос, видно, что больше теплового потока проходит вдоль оборотной стороны печи. Вибродиагностика дымососа показала большой дисбаланс в работе рабочего колеса и дефект подшипников. А расположенные в этой зоне вентиляторы, очевидно, не справляются с перемешиванием среды. Выравнивается давление лишь в зоне обжига, но в зоне охлаждения картина снова повторяется. Только преобладание потока оказывается по лицевой стороне печи. Проведение данного обследования помогает увидеть, неправильную работу тягодутьевых агрегатов. Корректировка в работе которых или устранение неисправностей обеспечит равномерность тепловых процессов в садке.

Измерения температурных полей наружной поверхности стен и свода во всех зонах туннельной печи производились тепловизором Fluke Ti32. Печь имеет 36 позиций, с общей площадью наружной поверхности 2852,54 м­2.

Анализ тепловизионного обследования стен и свода печи позволил выявить места с аномально повышенной температурой (плохо изолированные участки воздуховодов и смотровых окон) и количественно оценить уровень потерь наружными поверхностями печи.

Данные объёмного графика показывают, что наибольшие потери тепла происходят через свод печи, в большей мере в зоне обжига и горячей рекуперации. Анализ потерь тепла лицевой и оборотной поверхностями зон печи, позволяют сделать вывод о нарушении аэродинамического равновесия в рабочем пространстве печи. Мы видим, что в первой трети печи (до 11 позиции печи) преобладают потери с лицевой поверхности (зона вытяжки и предобжиговая зона), а после в зоне обжига потери выравниваются и следующее нарушение аэродинамического равновесия просматривается в конце зоны горячей рекуперации (26 позиция печи). Все это говорит о разной скорости потока теплоносителя в канале печи по левой и правой стороне (нарушение аэродинамического режима печи), и подтверждается результатом термометрирования и графиком динамического давления.

Тепловой баланс туннельной печи рассчитывался по формуле: 

Результаты расчёта теплового баланса печи приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сводная таблица теплового баланса печи.

В приходной части 91,5% тепла получается при горении природного газа. В расходных статьях теплового баланса велика доля тепла, отбираемого на сушилку 56% и незначительны потери тепла с выходящими изделиями, что свидетельствует о интенсивном процессе охлаждения садки.

Таким образом, на основе анализа данных теплотехнологического обследования туннельной печи для обжига керамических изделий выявлены места и причины непроизводственных теплопотерь и нарушения в наладке оборудования.

Теоретическая и практическая значимость данной работы является неоспоримой и очевидной и заключается в том, что данное исследование позволяет выявить реальные причины неудовлетворительной работы печи и найти возможность устранения брака кирпича.

Стоит также учесть, что данные исследования мы можем провести в рамках обязательного Энергетического обследования (Постановлением от 16 августа 2014 г. N 818 «Об установлении объёма энергетических ресурсов в стоимостном выражении для целей проведения обязательных энергетических обследований» - установлено, что в случае если организации и учреждения потребляют в стоимостном выражении энергетические ресурсы в объёме более 50 млн.рублей на ТЭР в год, в отношении данных организаций действует норма ст.16 Закона №261-ФЗ «Об энергосбережении …» об обязательном энергетическом обследовании с разработкой Энергетического паспорта и технического отчёта. Учреждения, потребляющие в стоимостном выражении менее 50 млн.руб. на ТЭР в год, ежегодно отчитываются в Минэнерго России о потреблении ресурсов по форме энергетической декларации).

Тем самым, заплатив единожды, вы исполняете букву Закона и проводите нужную и важную работу по оптимизации режима сушки и обжига керамики.

ООО «Энергопромсервис» имеет Свидетельство на право осуществления деятельности по проведению энергетических обследований № 063.01-2013-7728733165-Э-038 (выдано СРО АЭ «Контроль энергоэффективности»).

Опыт наших работ по обследованию печей представлен на страницах нашего сайта: 

ООО «Верхневолжский кирпичный завод», (г.Ржев)

ООО «Трансстроминвест», Группа компаний ТЕREX (п.Товарково Калужской области)

Ещё одно направление работы нашей компании связано с восстановлением вышедших из строя дымососов. Сера присутствует в глинах в различных соединениях, её содержание не оказывает существенное влияние на качество керамических изделий.

Однако наличие оксидов серы в дымовых газах повышает температуру начала конденсации влаги - точку росы. В связи с тем, что температура хвостовых поверхностей дымохода печи близка к точке росы дымовых газов, на этих поверхностях конденсируется серная кислота, которая и вызывает усиленную коррозию металла. Светло-зелёный раствор железного купороса зачастую можно наблюдать на элементах дымососа. Стоимость дымососа импортного производства велика, и зачастую предприятие несёт колоссальные издержки на его полную замену. Нами разработана технология восстановления дымососов, состоящая из следующих этапов:

Прочитано 279 раз

Media

КЕРАМТЭКС в Челябинске