陶瓷窑炉节能减排技术与应用·陶瓷工业节能减排技术丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李萍，曾令可，王慧，刘艳春，张建军 著

图书标签:

• 陶瓷
• 窑炉
• 节能
• 减排
• 陶瓷工业
• 技术
• 应用
• 环保
• 清洁生产
• 工业节能

出版社： 中国建材工业出版社

ISBN：9787516021422

版次：1

商品编码：12324987

包装：平装

丛书名： 陶瓷工业节能减排技术丛书

开本：16

出版时间：2018-02-01

用纸：胶版纸

页数：320

字数：490000

内容简介

《陶瓷工业节能减排技术丛书·陶瓷窑炉节能减排技术与应用》一书结合陶瓷行业节能减排现状，针对目前国内外陶瓷行业中应用较多的、比较先进且典型的隧道窑、辊道窑及梭式窑，从窑炉的结构、工艺特点、余热利用技术、燃烧器的优化及燃烧技术、控制技术及系统的优化等方面进行了总结。本书同时结合计算机技术与仿真技术、人工神经网络技术、模糊控制技术等在陶瓷窑炉中的应用，大大丰富且促进了陶瓷窑炉节能减排理论的研究，为陶瓷窑炉结构的优化、操作条件的优化、陶瓷窑炉节能技术的提高以及节能减排技术的推广提供了必要的理论和应用基础。
《陶瓷工业节能减排技术丛书·陶瓷窑炉节能减排技术与应用》一书可供无机非金属材料工程、硅酸盐工程以及特种陶瓷工程领域中，从事窑炉热工节能理论研究、节能工程研究、节能设计、生产的工程技术人员、操作工人及高等院校师生阅读或参考借鉴。

内页插图

目录

第１章　陶瓷窑炉概述
　１．１　辊道窑
　１．２　隧道窑
　１．３　梭式窑
　参考文献
第２章　陶瓷窑炉的结构优化
　２．１　窑炉结构对陶瓷产品质量与产量的影响
　２．２　陶瓷窑炉宽体化
　２．３　陶瓷窑炉窑顶结构优化
　２．４　陶瓷窑炉多层化
　２．５　陶瓷窑炉窑体耐火隔热材料优化
　２．６　陶瓷窑炉窑具轻质化
　２．７　陶瓷窑炉排烟方式选择
　２．８　其他附属设备优化
　参考文献
第３章　陶瓷窑炉的余热利用
　３．１　抽热风余热利用
　３．２　抽湿烟气余热利用
　３．３　出窑产品余热利用
　３．４　余热利用应用实例
　参考文献
第４章　陶瓷窑炉的燃烧器优化
　４．１　燃烧器优化设计方法
　４．２　预混式二次燃烧器
　４．３　预混式二次燃烧系统的节能效果
　４．４　连续蓄热燃烧器
　４．５　几种典型燃烧器结构及节能效果
　参考文献
第５章　陶瓷窑炉的燃烧技术
　５．１　燃料的合理利用
　５．２　低温快烧技术
　５．３　高温空气燃烧技术
　５．４　富氧燃烧技术
　参考文献
第６章　陶瓷窑炉的控制技术
　６．１　陶瓷窑炉监控传感器
　６．２　陶瓷辊道窑控制系统设计
　６．３　多功能梭式窑控制系统设计
　６．４　陶瓷烧成过程中的气氛模糊控制技术
　６．５　陶瓷窑炉多变量模糊控制技术
　参考文献
第７章　陶瓷窑炉的系统优化
　７．１　陶瓷窑炉热平衡计算分析系统设计
　７．２　从热平衡看陶瓷窑炉的节能减排技术和途径
　７．３　能源管理系统设计
　参考文献

前言/序言

我国的陶瓷产量突飞猛进，建筑卫生陶瓷、日用陶瓷、工艺美术陶瓷的产量均稳居世界第一，成为全世界陶瓷生产的强国。
陶瓷窑炉是陶瓷生产的关键设备之一。在引进、消化、创新精神的指导下，我国的窑炉科研工作者及有关工程技术人员对引进的窑炉进行了大量研究及创新工作，从窑炉的结构、耐火材料、控制系统到相关的配套设备等，从单窑、单线到配套整线，从进口到整线出口，创造了今天陶瓷行业的辉煌。国内陶瓷窑炉制造商已有一百多家，具备独立设计、研发和制造能力的窑炉公司，如科达机电、中窑、摩德娜、中鹏、华信达、德力泰、中亚、艾米、兴中信、科发、中洲等活跃在国内外市场。在美国、泰国、印度、越南、印尼、马来西亚、孟加拉、巴基斯坦、伊朗、土耳其、埃及、墨西哥、哥伦比亚等国家和地区，都可以看到我国出口的陶瓷窑炉应用于生产。目前已几乎覆盖了亚洲所有国家，非洲国家也不少，还有美洲的墨西哥、巴西及欧洲的土耳其和法国等，有的已成为萨克米的强有力对手之一，真可谓“中国陶瓷窑炉遍天下”。
窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备，占陶瓷生产总能耗的６０％～７０％，陶瓷产业的节能减排、低碳绿色制造必将先从窑炉的节能降耗着手。
世界各国的陶瓷窑炉厂家和国内知名的窑炉热工理论研究者一起，为了探索陶瓷窑炉节能的奥秘，在窑炉热工理论研究、窑炉结构优化及其在陶瓷窑炉中的应用等方面展开了广泛而深入的研究，取得了令世界瞩目的成果。特别是在窑炉节能降耗方面更是取得辉煌成果，使各种陶瓷产品的烧成单耗大大降低，从而也大大降低了陶瓷生产中碳的排放。
《陶瓷工业节能减排技术丛书·陶瓷窑炉节能减排技术与应用》一书是著者针对目前国内外陶瓷行业中应用最多的、比较先进且典型的隧道窑、辊道窑及梭式窑，从窑炉的结构和工艺特点、余热利用技术、燃烧器的优化及燃烧技术、控制技术及系统的优化等方面对陶瓷窑炉节能的理论基础及生产中行之有效的实用技术做了系统而科学的总结，包括研究的方法、实验数据的测试、数学模型的建立、数据的处理方法及在陶瓷窑炉工业中的实际应用等。
目前智能化控制已经进入窑炉的各个操作环节，能将整条窑炉生产线形象实时地呈现在画面上，能方便、及时监视窑炉运行的基本情况。使用自动监控技术，是目前国外普遍采用的有效节能方法，它主要用于窑炉的自动控制系统，使窑炉的调节控制更加精准，对节能降耗、稳定工艺操作和提高烧成质量、提高产值量和窑炉效率有着重要的意义。
本书结合计算机技术及仿真技术、人工神经网络技术、模糊控制技术等在陶瓷窑炉节能减排技术中的应用，大大丰富且促进了陶瓷窑炉热工理论的研究，为陶瓷窑炉结构的优化、操作条件的优化以及陶瓷窑炉节能技术的提高提供了必要的理论和应用基础，大大地促进了陶瓷工业的可持续发展。

陶瓷窑炉节能减排技术与应用 图书简介 本书聚焦于现代陶瓷工业在追求高效生产与绿色发展的双重目标下面临的关键挑战——窑炉能耗与污染物排放控制。作为陶瓷工业节能减排技术丛书中的重要一册，本书系统梳理和深入剖析了当前制约陶瓷行业可持续发展的核心技术瓶颈，并提供了大量具有前瞻性和实用性的解决方案。 第一部分：陶瓷窑炉能效现状与挑战 本部分首先对全球及国内陶瓷工业的能源结构和能耗现状进行了详尽的分析。陶瓷生产，特别是高温烧成过程，是整个产业链中能耗最高的环节。传统的燃煤、重油甚至部分老旧的天然气窑炉，普遍存在热效率低下、余热回收不足、燃烧不充分等问题。 能耗评估模型： 详细介绍了用于评估不同类型窑炉（如隧道窑、辊道窑、梭式窑）热工性能的先进模型，包括热平衡分析、㶲（Exergy）分析方法，帮助读者精准定位能源浪费点。 污染物排放特征： 深入探讨了陶瓷烧成过程中产生的各类污染物，如氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、一氧化碳（CO）、挥发性有机物（VOCs）以及粉尘的生成机理和排放规律。特别关注了在不同气氛和温度下，污染物生成的复杂化学反应路径。 政策驱动与行业标准： 梳理了国家及地方针对陶瓷行业的能效标准和环保法规的最新动态，强调了技术升级的紧迫性和合规性要求。 第二部分：高效热源与清洁燃料替代技术 实现节能减排的首要环节在于优化热源结构和燃料结构。本部分着重介绍了一系列前沿的清洁燃料应用技术和高效燃烧系统的设计与优化。 清洁燃料的深度应用： LNG/CNG 替代技术： 探讨了天然气在不同类型窑炉中的应用技术难点，包括供气系统的安全设计、燃烧器的优化匹配，以及如何通过精确的空燃比控制，实现超低 NOx 排放。 氢能与合成气（Syngas）： 展望了未来零碳燃料的应用潜力。详细介绍了氢气在高温陶瓷烧成中的燃烧特性、火焰结构变化，以及对产品质量的潜在影响，并提出了掺氢燃烧系统的初步设计原则。 生物质燃料的耦合燃烧： 分析了农业废弃物等生物质燃料作为辅助能源的可行性，重点解决了其热值波动大、杂质含量高导致的燃烧不稳和结垢问题。 先进燃烧系统： 低氮氧化物燃烧技术： 全面介绍了分级燃烧、烟气再循环（FGR）、选择性非催化还原（SNCR）等在陶瓷窑炉烟气脱硝中的集成应用方案。 富氧燃烧（Oxy-fuel Combustion）： 详细阐述了富氧燃烧原理、氧气制备技术（如膜分离、VPSA/ASU）与窑炉结构改造的耦合，及其在提高热效率和二氧化碳捕集潜力方面的优势。 第三部分：窑炉结构优化与热能回收利用 高效的热能管理是节能减排的另一核心支柱。本部分聚焦于窑炉本体的改进和复杂余热的梯级回收。 窑炉结构优化设计： 新型耐火材料的应用： 比较了传统耐火材料与高性能低导热耐火材料（如真空隔热砖、陶瓷纤维模块）在窑炉内衬中的应用效果，量化了其对热损失的降低幅度。 窑炉气流组织优化： 利用计算流体力学（CFD）模拟技术，分析了不同炉膛几何形状和燃烧器布置对热量分布和传热效率的影响，指导了新型高效窑炉的设计。 余热梯级回收技术： 高温烟气余热利用： 重点介绍了将窑炉烟气余热用于预热入窑空气、焙烧原料的方案，并深入探讨了利用烟气余热发电（Organic Rankine Cycle, ORC）的经济性分析和技术可行性。 低温余热的综合利用： 探讨了将窑炉排出的中低温余热用于干燥车间、厂区供暖或温室种植等方面的集成解决方案，实现能源的“吃干榨尽”。 第四部分：过程控制与智能化管理 现代节能减排离不开先进的自动化控制和数字化手段。本部分介绍了如何通过智能化手段实现窑炉运行的精准调控。 过程参数的实时监测与优化： 介绍了高精度温度场、气氛场、流场传感器的应用，以及分布式控制系统（DCS）在复杂窑炉操作中的作用。 基于模型的预测控制（MPC）： 阐述了如何利用建立的窑炉热工模型，实现对燃料消耗、产品质量和污染物排放的提前预测与实时反馈控制，确保系统运行在最优能效点。 数据挖掘与故障诊断： 探讨了利用大数据技术分析历史运行数据，建立能耗异常的早期预警模型，并结合红外热成像技术对窑炉衬里状态进行无损评估和维护预测。 第五部分：污染物深度治理与资源化 在完成基础的燃烧优化后，本部分探讨了对残余污染物的末端深度治理技术，以及副产物的资源化利用。 脱硝技术集成： 除了SNCR，本书还详细分析了选择性催化还原（SCR）技术在陶瓷行业的适应性挑战（如催化剂中毒问题），并提出了针对性的催化剂选择和预处理方案。 脱硫与除尘： 介绍了干法、半干法脱硫工艺，以及高效静电除尘器和布袋除尘器的选型和运行维护，特别关注了粉尘中稀有组分的回收潜力。 固废与废气资源化： 探讨了利用窑炉烟气余热处理工业废水、将脱硫产生的副产品用于建材等领域，实现循环经济。 本书内容翔实，理论结合实践，不仅适合陶瓷工程、热能工程、环境工程等领域的科研人员和高等院校师生阅读，更是陶瓷企业技术骨干、设备管理人员和政策制定者进行节能减排技术升级和投资决策的重要参考手册。通过全面实施书中介绍的技术，陶瓷企业可以显著降低生产成本，提升环境竞争力，实现绿色可持续发展。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书给我的感觉是“内涵丰富，体系完整”。我过去查找相关资料时，常常需要翻阅不同来源的期刊论文、企业白皮书和标准文件，信息分散且不连贯。这本书最大的价值在于，它像是一位经验丰富的老专家，将散落在各处的知识点系统地梳理和整合起来，形成了一个具有高度自洽性的知识体系。它不仅告诉你“做什么”，更重要的是解释了“为什么这样做”，这种对机理的深入剖析，才真正有助于我们理解和创新。我特别赞赏它对“持续改进”这一理念的强调，指出节能减排并非一劳永逸的项目，而是需要依托稳定监测和持续优化的管理流程。这本书读完后，我感觉手中多了一份可靠的“操作指南”和一份面向未来的“技术蓝图”，相信它在未来的工作中会成为我经常参考的案头宝典，帮助我更有效地推动生产过程的绿色转型和效率提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺有意思，封面选用了那种略带粗糙感的哑光纸张，摸上去很有质感，跟陶瓷的原料有种隐约的呼应。内页的排版也看得出是用心了，字号大小适中，行距也处理得比较舒服，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。而且，书中的插图和图表的清晰度令人印象深刻，很多复杂的工艺流程图和截面示意图，线条都非常精细，即便是初次接触这个领域的人，也能大致理解其中的关键结构。我尤其欣赏它在图文对照上的处理，很多技术难点旁边都有相应的配图辅助说明，这在技术书籍中是非常加分的细节。不过，说实话，如果能增加一些高质量的彩色印刷部分来展示不同窑炉烧成后的成品效果对比，那就更完美了，毕竟陶瓷这东西，视觉效果也是很重要的一环。整体来说，作为一本工具书的载体，它的物理形态是合格且令人愉悦的，能让人愿意把它放在案头时常翻阅。

评分☆☆☆☆☆

从结构逻辑上来看，这本书的编排思路非常清晰，像是一张精心绘制的导航图，引导读者逐步深入。它首先建立起一个宏观的节能减排目标框架，然后层层递进，从原材料的选择预处理，到燃烧系统的优化改造，再到窑炉结构的改进和余热回收利用，最后落脚到过程控制与智能化管理。这种由表及里、由基础到高级的递进关系，使得知识点的吸收非常连贯，不会产生断裂感。尤其是后半部分关于环保法规和标准解读的内容，虽然不是纯粹的技术细节，但对于企业制定长远发展规划至关重要，它提供了一个将技术进步与政策合规性相结合的视角，体现了作者的战略眼光。如果说有什么可以改进的地方，或许是希望能在不同技术路线的经济性分析上再增加一些量化的对比数据，帮助读者在技术选择时能更快速地权衡投资回报周期。

评分☆☆☆☆☆

我之前对工业热工领域的了解仅限于一些基础理论课本，那些书往往是冷冰冰的公式堆砌，读起来晦涩难懂，常常需要反复揣摩才能领会其间的深意。这本书给我的感觉完全不同，它似乎是为一线工程师量身定制的。作者在阐述理论基础时，没有过度沉溺于复杂的数学推导，而是将重点放在了“如何应用”上。例如，在讨论热效率优化时，书中会穿插一些实际生产线上的案例分析，对比了不同炉衬材料在实际运行中的能耗差异和维护周期，这种实操层面的信息量是教科书里缺失的宝贵财富。我特别留意了其中关于新型蓄热体的章节，它的描述非常贴合实际操作中的温度梯度控制问题，甚至提到了不同燃料切换时系统响应的调整策略，细节之处体现了作者深厚的实践经验，让人觉得非常接地气，而不是纸上谈兵的空泛之谈。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格是相当严谨和专业的，它避开了那些华而不实的辞藻，每一个句子都力求信息密度最大化。对于我这种需要精确理解技术规范的人来说，这种写作方式极大地提高了阅读效率。它在处理那些专业术语时，通常会给出清晰的定义，或者通过上下文语境来强化读者的理解，避免了因术语晦涩而导致的阅读障碍。比如，在描述还原气氛的精确控制时，作者使用的词汇精准到位，几乎不需要猜测其确切的工业含义。然而，这种高度的专业性也带来了一个潜在的门槛：对于完全没有接触过陶瓷生产或工业热力学背景的读者来说，一开始可能会有些吃力。它更像是为已经具备一定专业基础的工程师和科研人员准备的深度参考手册，而不是面向大众普及的科普读物。这种精准的定位，反过来也保证了其内容质量的深度。