陶瓷工業窯爐運轉中的燃燒計算

摘 要 窯爐是陶瓷工業中的主要能耗設備之一，為有效提高窯爐運轉的經濟效益，必須隨時調節燃料與空氣用量的配比。本文經過大量實驗及研究，推導出的窯爐運轉燃燒計算方法簡單、準確、適用性廣泛。

關鍵詞 窯爐，燃燒計算

1前言

硅酸鹽工業是工業生產的耗能大戶，而工業窯爐又是硅酸鹽工業中的主要能耗設備之一。由于種種原因，窯爐在日常使用中無法達到設計的有效效率，故在實際操作中必須考慮調節燃料和空氣用量的配比。一般采用儀器直接測定陶瓷窯爐運轉中每小時的實際空氣消耗量和煙氣生成量。然而，一些中小型企業有時沒有測定流量的儀表或儀表失效。鑒于以上的情況，為了解窯爐內的燃燒情況，有必要對運轉中的窯爐進行燃燒計算，求出窯爐每小時的實際空氣用量和煙氣生成量，及時調節燃料與空氣用量的配比，從而有效地提高窯爐運轉的經濟效益。

由于計算繁雜，窯爐運轉時的燃燒計算方法在進行大量計算時往往容易出錯，且至今還未有通用的計算公式。本文結合我國燃料的特性，在實踐基礎上尋求一種簡便、準確而適用的計算方法，以便在生產和研究窯爐運轉的經濟效益時運用。

2燃燒計算公式的推導

當已知燃料和煙氣組成時，采用碳平衡和氮平衡的方法進行計算，即燃燒中的C₁-爐渣中的C₂=煙氣中的碳C₃，燃料中的N₁＋空氣中的N₂=煙氣中的N₃。通過數學推導及整理，便可得出窯爐運轉時的燃燒計算公式。根據燃料的不同可分為以下2種方式：

2.1固體和液體燃料

（1）窯爐實際空氣用量

3燃燒計算公式對燃料的適應性

為系統研究和驗算本文導出的公式對燃料的適應性，選擇一些煤礦、油田和煤氣站有代表性的煤、油和煤氣進行研究，其研究結果誤差一般都在±2%以內。燃燒計算公式得出的計算結果與分析法計算結果的偏差比較見上表。

從表可見，其計算值與分析法比較，誤差在±2%以內的占95%，誤差在±3%以內的占98%。

以上計算公式中的燃料消耗量可以直接測定，煙氣成分可以用奧氏氣體分析器或其它儀器測出。用奧氏氣體分析器測定煙氣成分時，SO₂和CO₂在同一吸收器內被吸收，測定的CO₂值是CO₂和SO₂之和。因此，公式(1)和(2)應修正為：

4結論

對中小型陶瓷企業來說，在窯爐正常運轉時，若無測定空氣消耗量和煙氣生成量的儀表或儀表失效時，此種燃燒計算方法具有以下的明顯優點：

（1） 該方法計算簡便、準確、適應性廣。與分析法比較，對大多數工業爐用燃料的計算結果相當接近，特別是對燒還原焰或不完全燃燒的窯爐，其計算過程比分析法簡便得多。

（2） 研究結果證明，對運轉中的窯爐進行燃燒計算，利用其計算結果來研究分析窯爐運轉的經濟效益，是一種可行的辦法。其計算簡便、適應性廣泛，深得業界操作人員的喜愛，為有效提高窯爐的經濟效益提供了一種行之有效方法。