工业炉节能潜力和节能途径

工业炉节能潜力和节能途径

洪海宇

邯钢邯宝热轧厂，河北   邯郸   056000；

摘  要： 随着科学技术的进步，工业炉已被普遍地运用到了许多不同的领域，如冶炼、制造制作。它们的类型繁杂，能耗也相当可观，因此，对其进行节能技术的改造与应用，是保证产品质量、减少生产成本、 优化资源配置、改善劳动环境以及推进绿色可持续发展的重要因素。通过对工业炉的研究，发现了几种有效的节能措施，本文将进行详述。

关键词： 工业炉  节能途径  节能潜力

一、引言

随着社会的进步，工业炉的节能和环境友好性对于实现经济的可持续发展至关重要。我国拥有数十万台各种类型的工业炉，其中以机械行业炉为主，比例高达66%，而且，在这些工业炉中，以燃烧炉为主的比例也超过了55%。此外，这些工业炉也是一个消耗巨头，在整个消费品类的消费量中排名25%。在工业炉的运行过程中，燃烧炉的使用量的运行成本中所起的作用是非常重要的，它们的比例高达92%，分别是固态、液态和气态。因此，工业炉的可持续发展具有重要的意义，可以采取许多措施来实现这一目标。

二、工业炉的分类与简介

工业炉种类很多，用途各有不同。按工艺特点可以分为加热炉和熔炼炉；按使用的能源种类不同又可分为燃料炉和电加热炉；按工作时的炉内温度可以分为高温炉、中温炉和低温炉；按热工操作制度又包括连续式工作炉和间歇式工作炉等。

三、当前工业炉主要存在的问题及节能潜力

（一）燃气炉存在问题

燃气工业炉中高能耗的加热炉、热处理炉主要共性问题为以下方面。烟气余热均未得到充分利用，加热炉离炉烟气温度高达600～700℃，热处理离炉烟气温度高达450～500℃，烟气排放温度较高，热能回收率低；部分炉在燃烧器的选型和配置上不恰当，与炉型结构不匹配，能耗较高；控制系统落后，空/燃比失调，炉温均匀性差，锻造加热炉仍为手动控温，操作上存在很大的安全隐患，而且炉温的宽幅波动，会影响产品的加热质量，并造成能源的严重浪费；热处理炉均缺少炉压测控装置，无法根据炉子升温、保温阶段供热负荷的变化控制炉膛压力，多数的加热炉烟道设计不合理，排烟不畅，造成炉压失控，炉口大量向外蹿火，炉门残缺不齐，散热损失很大；仍有大量炉采用砖砌结构，蓄热损失严重；大部分炉子缺少可靠、有效的炉门压紧机构，炉体密封性差，炉子不能发挥其最佳性能，能耗较高。

（二）管理存在的问题

为了提高炉子的总体性能，企业不仅仅是关注于满足技术和使用需求，还必须关注于全面的系统性优化，以实现更高的能源利用率。因此，节能工作必须以全面烧嘴故障处理过程注意事项的视野来进行，以实现最佳的节能效果。由于缺乏有效的节能监测技术，以及炉前计量系统的不完善，使得我们无法准确地了解工业炉窑的能源利用情况，从而严重影响了改造项目的节能量认定和能耗定额的制定。

（三）工业炉的节能潜力

根据国家规定，工业炉燃烧器的性能等级划分为四个等级：优秀、良好、中等和劣质。在实施节能减排的目的下，优秀的工业炉燃烧器和劣质的工业炉燃烧器的性能等级划分必须符合规定的条件。

四、工业炉的节能途径分析

（一）改变燃烧结构

工业炉燃烧过程中，大量的CO、SO、NO等有毒有害的烟尘污染，不仅导致大气中的悬浮物浓度超出规定，还会引发温室效应，破坏气候环境，导致酸雨，危害建筑物和农林作物的健康。燃烧一公斤煤炭会产生lkg的CO，这是天然气的2倍，油的1.5倍。但是，如果燃烧一公斤m³的天然气，就会减少CO、SO和NO，分别为2500万、20万和12万。因此，开发新的能源和改变燃料的组成，已成为节能环保的重要挑战。

（二）工业炉的更新改造

经过精心的技术创新，工业炉的更新改造，力求达到最佳的性价比，包括优良的品质、卓越的运行性能、有效的节能、完善的环保措施、先进的技术、完善的生产流程、实施的自动控制等。有助于推动我们的可持续发展，实现绿色、健康的社会。通过设备的升级和改造，我们已经取得了35%~70%的节能和10%的生产效率。

（三）采用新材料、新技术

节能技术的发展对于工业炉来说至关重要，它不仅可以有效地阻止能量的损失，而且还可以通过改变炉子的结构来实现节能。可以使用陶瓷纤维来取代传统的耐火砖，并且可以使用高合成陶瓷、金属化合物和CF来提高炉子的保温性能，从而达到节能环保的目的。随着科技的进步，新型材料的普遍使用已经成功地改变了传统的热处理方式，从而使得冶金行业的热处理更加环保和经济。

采用先进的内置式蓄热加热技术，在轧钢加热炉的两侧设置了对称的煤气和空气蓄热室，可以将蓄热件的温度提高到1000℃以上，同时将烟气的温度降低到150℃以下，然后通过换向器将冷煤气和冷空气的温度提升到1000℃以上，最后将高温的空气和煤气回流到另一侧的蓄热室，经过多次循环，最终达到轧钢所需的温度。这项技术大大改善了传统燃烧方式，使得空气和煤气能够被更有效地加热，同时也解决了低热值煤的直接利用问题，提高了热效率，并且能够有效地回收余热

（四）科学管理中的节能与环保

对于热处理设备来说，如果我们采取了合适的技术和方法，就能够更好地控制和优化设备的性能。通过对加热器进行集中和统一的控制，我们就能够让它们长时间地处于高温状态，从而达到最佳的节能效果。

（五）工业炉烟气余热利用及密封改造

通过采用先进的烟道换热器、余热锅炉等技术，可以有效地回收和利用炉子烟气中的余热，从而达到节能的目的，并且可以根据不同的温度水平，采取预热助燃空气或发电等措施，从而达到降低排烟温度的目的。通过对工业炉进行密封改造，有效防止因冷却水或燃烧产生的热量流失。

五、结语

工业炉节能是一项复杂的工程，需要综合考虑各种因素，包括规划、实施、政策支持、企业参与、管理、技术和人才培养等，才能达到节能的目的，为实现资源节约、环境友好的社会和经济可持续发展做出贡献。

参考文献

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[2]陈汉民.工业窑炉的节能途径[J].现代节能,1985(01): 57-59.

[3]林金宏.陶瓷窑炉节能新技术应用及改造[J].佛山陶瓷,2017,27(8):38-40.