LPG气化炉在梭式窑中的应用

胡永刚

(铜川耀州窑文物复制工厂,铜川 727001)

LPG气化炉在梭式窑中的应用

胡永刚

(铜川耀州窑文物复制工厂,铜川 727001)

摘要:介绍了LPG气化炉的结构及工作原理，及在梭式窑中的应用方法，并分析了常见故障及排除方法。

关键词:气化炉;梭式窑;应用

液化石油气，简称LPG，是提炼石油时副产品之一，主要成份是丙烷和丁烷，其可以完全然烧，燃烧后无粉尘、无残留，是所有气体燃料中发热量最大的，热值相当于煤的2倍，热值高达45185～45980kJ/kg[1]，其应用于耀州瓷的烧成已有近20年了，不但大大提高了产品的烧成质量，而且减少了对空气的污染。

液化石油气用于耀州瓷的烧成中，气化方法往往采用水浴加热方法，即将经窑炉余热加热的水直接喷淋于钢瓶上，促使液化气气化。这样做往往弊端较多：管道起霜结冰，压力不稳定；钢瓶中残余多，烧成质量不稳定，液化气浪费大。最主要的是水浴水温不稳定，前期温度低，液化气压力上不去，后期水温度太高，液化气压力太大，同时钢瓶易锈浊，造成了严重的安全隐患。

近年来，我厂引进了几台LPG气化炉，应用于本厂的梭式窑中，用于烧制耀州青瓷。经一段时间试用，取得了较好的效果，现将其应用原理，优越性及操作方法等汇总一下，以期为我们窑炉烧成水平贡献微薄之力。

1LPG气化炉的结构及工作原理

LPG气化炉由带保温的外壳，蛇形管，电加热器，气液相连接管，安全阀及仪表控制件组成。蛇形管采用铬镍合金钢材料，液态液化石油气沿着液相加入口进入气化炉，从上而下沿着其内部蛇形管流动，吸收管外热水传递的能量而气化，气态液化石油气由中间的集气管上升，经气相管调压后供出。液化石油气残液通过集气管底部的排污管排出，在炉体上装有测温元件和浮球控制器，以控制水温和液位。当水温过低或水位超过低限时，液化气入口控制阀、电源开关将自动打开或关闭，当气化炉超压时安全阀将自动泄压。

2LPG气化炉应用于梭式窑中

2.1　梭式窑工作特点

梭式窑是陶瓷生产中的一种间歇性热工设备，窑炉在使用过程中不断经历低温阶段：氧化分解阶段→强还原阶段→弱还原成瓷阶段→停火阶段。其窑内温度随时间而发生变化[2]，耗气量随时间而发生变化，故我们选择气化炉时，型号当以最高温时单位时间内的耗气量上限放大30%为准。

2.2　应用LPG气化炉的优点

(1)供气压力稳定。采用气化炉，可以保证液态液化气均匀气化，从而压力稳定，均匀地向烧嘴供气，保证了烧嘴燃烧充分，气氛稳定。窑内压力稳定，大大提高了产品的烧成质量。

(2)液化气残余少。在气化炉中，液相液化气通过蛇形管同热水接触，热水温度可调节，接触面积大，气化充分，气化效果好。采用以前的水浴加热时，钢瓶内往往留有5~10kg残液。而采用气化炉后，仅残留有0.5~3kg残液，大大节省了能源，提高了效益。

(3)安全性能提高。采用LPG气化炉后，钢瓶不再被热源加热，避免了压力忽高忽低，避免了钢瓶长期锈蚀，且加热温度稳定，大大降低了安全隐患。

(4)工人劳动强度降低。采用气化炉后，可在烧成操作时一次连接一组钢瓶，直至烧成结束，减少了操作人员来回挪钢瓶，及给钢瓶加热的程序，大大降低了劳动强度，同时，设备占地面极少，省却了水池，水泵，加热水套等一大套设备。

3LPG气化炉用于梭式窑的操作要点

(1)安装。安装时要严格按设计图纸安装，气化炉应同钢瓶分室安装、且通风良好，并加装通风设备。气相出口1m内需安装减压阀，且压力调整至0.1~0.6MPa,电源开关和控制箱不能装于钢瓶气房。

(2)准备工作。使用前加满水，加到水从溢出管流出即可，确定水已加满，冬天时，工作地气温低于0℃时，可将防冻剂加到水中，防冻剂、水比例为1∶3。

(3)使用。气化炉在使用时，首先打开电源开关，等待约15min后，水温升到45℃时方可打开液相加入口开关，以防止液相流出。关闭时先关闭钢瓶阀门，让残余气体继续燃烧，直到耗尽气化器中的全部气体，次关闭液体管道上的主控阀，然后关闭主控电路上的电源及其他阀门，及梭式窑上的阀门。

4常见故障分析

(1)气化炉气相出口管结霜，气相管外附有水珠或结霜，而气化炉水温显示正常。原因分析：当气相管外有水珠或霜时，说明液化气在气化炉内没有完全气化，气相中夹杂液相，致使液态液化石油气在气相管中气化吸收环境热量导致气相管外结霜，此现象发生的主要原因是供气量超过了设备的气化能力、工艺参数设定不合理及操作不当等。解决办法：①减少气化炉进液相量。②提高气化炉水温，在夏季，水温控制约75℃，冬季控制约85℃。

(2)送电后电加热不工作，将浮子开关提起时电加热器工作。原因分析：气化炉控制系统采用安全连锁，当气化炉水位超过低限时系统自动切断电源，防止液化气气化不完全使液相进入气相中。解决方法：给气化炉加水，使液位达到规定高度。

(3)气化炉气相供出量小，生产能力明显降低，检查水温符合工艺要求，气化炉出口控制阀也全部打开，排污时排污量小或阻塞。分析原因：气化炉生产能力降低，检查水温、入口阀、入口过滤器均正常、液相入口压力正常，说明气化炉内部有堵塞使流量减小，生产量降低，因液化石油气中含有大量的烯烃，烯烃的化学性质不稳定，在40℃以上时容易发生聚合反应形成棕黑色稠状的聚合物附在蛇形管内壁，排污管和集气管底部，当长期不清洗蛇形管、排污不及时或不畅时，聚合物将附着在蛇形管内壁，堵塞集气管的入口，造成通径减小，导致生产能力降低。解决方法：①断开气化炉液相入口，从入口处注入CCL4等有机溶剂，在加热状态下浸泡24~50h，用压缩机将有机溶剂及杂物从排污管中排出。 ②气化炉经过多年的运行，气化炉排污管入口堵塞，用有机溶剂浸洗多日也无法疏通，将集气管顶部及排污管断开，用机械方式将蛇形管内、集气管底部和排污管内的污物清出。③定时进行排污，气化炉运行前，打开排污管进行足量排污，将集气管底部的残余物排净。

5结语

现在国内的梭式窑大多以液化石油气为燃料，其中大部分窑炉仍采用水浴加热，烧成质量不稳定，液化气浪费大，安全事故频发。随着能源价格的上涨，降低燃料成本，提高烧成质量，安全生产已成为关系企业生存、发展的至关重要的问题之一。采用LPG气化炉，不仅能最大程度地利用液化气，节约能源费用支出，大幅度提高产品的烧成质量，降低产品缺陷率，而且能够提高热工设备的安全性，降低工人劳动强度，利国利民。

参考文献

[1]西北轻工业学院.陶瓷工艺学[M].北京:轻工业出版社，1988:292-320.

[2]华南工学院.陶瓷工业热工设备[M].北京：中国建筑工业出版社，1981：45-75.

doi:10.16253/j.cnki.37-1226/tq.2015.05.009

作者简介：胡永刚(1975~)，男，工程师.主要从事古陶瓷的复制及研究.