有关内燃窑窑炉加装天然气外燃系统的讨论(2)

图5 几种烧结保温砌块的导热性能

1.3.2 制品的外观质量

用于使用内燃和一次码烧技术，再加上原材料处理不正确，所以我们的红砖制品外观极为难看，边角不齐，需要使用砂浆层来找平。而现代化砌筑已经要求使用更少的砂浆来砌筑。这些都是我们行业中不注意质量造成的。其实加气混凝土行业也是经过这个阶段，但是他们已经开始接受不使用废料做原材料，而开始使用合格的原材料。而我们行业有一个共识，我们大量使用工业废料。工业废料就需要处理严格原材料。使用工业废料不等于我们就可以制造废品。降低制品生产成本并不是只有原材料一个方面，其实提高产品成品率也是降低生产成本的一个非常重要的因素。在欧洲，如果制品成品率低于95%，这个企业就可以关门了，因为原材料和燃料损失已经超出了利润。我们内燃+一次码烧技术，往往使得企业忽视了制品成品率要求，因为燃料成本不高，没有紧迫感。如果使用外燃技术，制品成品率就是首要问题，没有高成品率，企业只有赔钱。

并且很不幸的是，由于环保要求，这个进程可能被迫加快，不然国家就不让你生产（使用天然气生产，才给你许可证，特别是在冬天采暖季）。其实本应该自然升级技术，但是大家不是去想着怎样遵守国家的法规，而是想着怎样突破国家政策，找点空子。给内燃窑简单加装天然气外燃装置就是奇葩一个。

2 内燃窑直接改外燃不可取

笔者曾经考察过很多国内生产线，不客气地说，大多数国内内燃窑生产线都是低层次设计、低层次施工的结果，根本不具备任何改造或继续生产的必要性。为了适应26+2城市群环保要求，竟然有很多内燃窑生产线企业争先恐后地简单加装天然气外燃管道（笔者不想叫做装置，因为装置标志着有规章可寻，有设计要求可看）。殊不知，加装天然气外燃装置是一个复杂的工程，不是简单装上去就行的。这里笔者想强调以下几点。

2.1 天然气是国家规定的三级爆炸危险品

啥叫三级，就是最高等级（民用）的危险品，这就解释了为什么要有专门的天然气施工企业来专门施工，绝不是我们任意随想的事情。

2.2 内燃窑的设计有其特殊性

大家都是内燃窑使用方面的专家，在这里不想赘述。笔者想强调一点，内燃窑设计时留有的窑顶投煤孔（注意，投煤孔只是为了在内燃热量不够时进行简单外加燃料的一个专用孔洞），为的是将煤或其他固体燃料投到砖垛上增加燃烧的热量，不是可以简单外装烧嘴之用。

（1）孔洞大小设计问题，由于要进行投入固体燃料，那么孔洞大小是有限制。如果加装烧嘴，就要根据烧嘴直径而重新打孔或者加塞铝棉。投煤孔见图6所示。

图6 外燃窑投煤孔

（2）内燃窑的码坯方式与外燃窑的码坯方式不一样。内燃窑是靠制品内部热量燃烧，所以风道设计和外燃窑的火道设计是不一样的。这就是为什么内燃窑投煤孔是专门开在砖垛上，而外燃窑烧嘴孔要开在火道上（砖垛与砖垛之间）。二者根本不是一回事，不能够简单地叠加，其区别见图7和图8所示。

（3）窑炉上的风道设计也不一样。大家非常熟悉内燃窑的风道设计，简单一组风机直接拔风来进行窑内燃烧过程，整个窑炉都可以视作为燃烧过程的风道。而外燃由于是燃料与助燃风一起加注到窑炉中，那么每一个烧嘴就需要单独的火道来进行充分燃烧（燃烧不充分就会产生大量一氧化碳，特别危险，因为一氧化碳遇明火立刻爆炸，其威力要远远大于炸弹的威力）。

图7 内燃窑码坯方式（只有风道，没有火道）

图8 外燃窑炉的码坯方式（留有火道）

（4）外燃对码窑高度、烧嘴数量、烧嘴的火焰长度及助燃风注入量有严格的要求。由于我们这么多年没有进行外燃技术研发，所以很多人对于使用燃气外燃加注助燃风风量缺乏应有的知识。国际上对燃气与助燃风量有着严格的规定，不是随心所欲的，要经过大量计算。而天然气通入量也要根据火道的宽度和高度进行计算。助燃风的温度也有一定的要求，在什么温度下有多大风量要经过科学计算，不然窑炉温度会不稳定，就可能影响到制品的成品率。

（5）由于天然气是三级危险品，需要对外燃装置进行非常严格的安全设计。加装止流阀，加装侧漏设施等，有一套严格要求。如图9所示的这种简单安装能否合格呢？国外外燃窑的设计简图和实际工程图见图10和图11。

文章来源：《内燃机工程》 网址: http://www.nrjgczz.cn/qikandaodu/2021/0127/471.html