江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司

a.加強(qiáng)生產(chǎn)管理

在許多工廠內(nèi)工業(yè)爐的最大節(jié)能潛力往往在于加強(qiáng)生產(chǎn)管理,而不是首先在于改進(jìn)爐子結(jié)構(gòu)。例如加強(qiáng)計(jì)劃調(diào)度、改革加熱工藝、高效率組織生產(chǎn)、加強(qiáng)對(duì)爐子的維護(hù)和修理，教育操作人員嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作等各項(xiàng)管理步驟后，在不付出任何額外投資的情況下即可獲得顯著的節(jié)能效果。

工廠要設(shè)立能源管理機(jī)構(gòu)。對(duì)能源的使用、轉(zhuǎn)換、貯存實(shí)行統(tǒng)一管理。貫徹工業(yè)爐分等分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),制定能耗定額，建立能耗檔案,定期評(píng)比獎(jiǎng)懲。完善能源計(jì)量裝置,定期進(jìn)行工業(yè)爐熱平衡測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果摸清爐子熱工狀況，制訂改革措施。要加強(qiáng)對(duì)爐子工藝流程的管理,探討在流程中采用組合作業(yè)以降低能源消耗的可能性。

能源管理人員要在保持一定生產(chǎn)能力和良好產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，最大限度地減少能源供應(yīng)量，因此在爐子生產(chǎn)運(yùn)行中必須對(duì)每臺(tái)爐子能源消耗量進(jìn)行記錄并列入運(yùn)行費(fèi)用中去。要錄求多種運(yùn)行辦法，記錄每一運(yùn)行辦法的效能并作出比較，記錄內(nèi)容包括：爐子工作溫度、升溫速度、爐子裝載量、燃料消耗量、空爐待料時(shí)間及其原因、爐子維修時(shí)間等數(shù)據(jù),從中總結(jié)出最佳運(yùn)行方案。

b.改革燃料結(jié)構(gòu)

我國(guó)工業(yè)爐能源結(jié)構(gòu)以煤為主，但并不意味著工業(yè)爐應(yīng)采取直接燒煤的燃燒方式。直接燒煤有許多缺點(diǎn)，不僅爐體龐大，主要是燃燒過程不能穩(wěn)定，爐溫不均勻,氣氛不能控制，煙塵危害大，余熱不能充分利用，無法完成某些加熱工藝要求等。即使采用機(jī)械加煤方式,上述缺點(diǎn)也不能根本解決。

將煤轉(zhuǎn)化成煤氣是改革燃料結(jié)構(gòu)的重要步驟。焦?fàn)t的發(fā)展在向市場(chǎng)提供了工業(yè)用焦炭的同時(shí)，也提供了焦?fàn)t煤氣。這種副產(chǎn)煤氣隨同煤中分餾出的一些化學(xué)成分，具有較高的發(fā)熱量,經(jīng)過精制后可方便地進(jìn)行管道輸送。

高爐煤氣是焦炭煉鐵時(shí)另一副產(chǎn)煤氣，發(fā)熱量較低，通常將它與焦?fàn)t煤氣或天然氣混合達(dá)到一定的中等發(fā)熱量后供爐子使用。

機(jī)械工業(yè)部門無條件使用焦?fàn)t煤氣和天然氣的工廠多采用發(fā)生爐將煤轉(zhuǎn)化為煤氣(稱發(fā)生爐煤氣)使用。用作加熱爐燃料時(shí)必須對(duì)助燃空氣或煤氣本身進(jìn)行預(yù)熱，其潔凈程度遠(yuǎn)低于天然氣和焦?fàn)t煤氣，而且煤氣中還含有一定量的S,如不經(jīng)處理，燃燒時(shí)產(chǎn)生的SO2能同燃燒生成氣中的H2O生成酸性化合物，腐蝕金屬預(yù)熱器和排煙管道。盡管發(fā)生爐煤氣存在一些缺點(diǎn)，但基本上克服了直接燒煤的固有缺點(diǎn)。以發(fā)生爐煤氣為燃料可以簡(jiǎn)化爐體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定燃燒過程，能相當(dāng)充分地利用煙氣余熱，煤氣經(jīng)徹底清洗后通過對(duì)爐溫、爐壓和空燃比的自動(dòng)控制可滿足爐子的各種加熱工藝要求。

天然氣和燃料油的發(fā)熱量高，是工業(yè)爐的理想燃料，但限于產(chǎn)量少而被控制使用。燃料油的最大特點(diǎn)是便于貯存在使用地點(diǎn)的油罐或油庫內(nèi)，使用最多的是重油和渣油。這類油的牯度大，要求對(duì)油進(jìn)行加熱后才能輸送和霧化。

使用發(fā)生爐煤氣與直接燒煤相比約可節(jié)能5%,以油為燃料比直接燒煤約可節(jié)能39%,因此應(yīng)逐步用煤氣爐和油爐代替煤爐。

c.爐型與工藝改革

爐子結(jié)構(gòu)形式對(duì)節(jié)能效果影響很大，在生產(chǎn)環(huán)境允許的情況下，采用上排煙的爐子不僅爐體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、制造成本降低，而且有助于提高余熱回收率。例如同樣設(shè)置空氣預(yù)熱器的臺(tái)車式加熱爐。爐型為上排煙結(jié)構(gòu)時(shí),進(jìn)預(yù)熱器前的煙氣溫度可高達(dá)1150-1200℃;下排煙結(jié)構(gòu)時(shí),進(jìn)預(yù)熱器煙氣溫度只900℃左右。如果限定出預(yù)熱器的煙氣溫度為700℃,則上排煙爐子的空氣預(yù)熱溫度將成倍高于下排煙的爐子，因而節(jié)能效果會(huì)顯著增加。

有的資料提出：用圓形截面爐膛代替?zhèn)鹘y(tǒng)的矩形截面爐膛，能減少爐體體積,降低造價(jià)，強(qiáng)化傳熱，在一定程度上能加快升溫速度、均勻爐溫、降低燃料消耗。

在滿足同樣工藝條件下，采用罩式爐代替臺(tái)車式爐，能簡(jiǎn)化爐體結(jié)構(gòu)，減少占地面積，十分有利于降低成本和節(jié)約能源。用豎式熔鋁爐代替反射爐也能大幅度節(jié)能。機(jī)械工業(yè)每年有數(shù)萬噸鋼材在加熱過程中變成氧化鐵皮，采用少無氧化加熱爐通過減少金屬氧化實(shí)現(xiàn)間接節(jié)能。

d.正確控制空氣燃料配比

在爐子運(yùn)行中正確控制燃料量與空氣量的配比，是合理組織燃燒過程的重要內(nèi)容。在保證燃料完全燃燒的條件下,使助燃空氣量超過燃燒所需理論空氣量最少，亦即空氣系數(shù)大于1的數(shù)值部分越小，則燃燒溫度越高,而爐子加熱速度則越快,燃料消耗量亦越低。

e.控制爐內(nèi)壓力

當(dāng)爐內(nèi)壓力為負(fù)值時(shí)，例如爐內(nèi)壓力為-10Pa,即可產(chǎn)生2.9m/s的吸入風(fēng)速,此時(shí)將由爐口及其它不嚴(yán)密處吸入大量冷空氣，導(dǎo)致離爐煙氣帶走的熱損失增加；當(dāng)爐內(nèi)壓力為正值時(shí)，高溫?zé)煔鈱⒁莩鰻t外，同樣也導(dǎo)致逸出煙氣造成的熱損失。

為了減少上述熱損失，在操作上要隨時(shí)注意調(diào)整煙道閘門以保持正常爐內(nèi)壓力值。正常爐內(nèi)壓力值為：對(duì)于加熱爐和熱處理爐其爐底處一般控制為零壓值,對(duì)于干燥爐其零壓值則控制在爐膛高度的中心處。在爐體結(jié)構(gòu)及排煙系統(tǒng)中應(yīng)保證煙囪有足夠的抽力，煙道閘門調(diào)節(jié)要靈便并盡量減少爐體上的各種開口?？刂茽t內(nèi)壓力不僅與節(jié)約燃料有關(guān)，而且能通過控制爐內(nèi)壓力分布，達(dá)到強(qiáng)化爐氣循環(huán)和均勻爐溫的作用。

爐壓測(cè)點(diǎn)應(yīng)放在靠近爐底水平面或爐門開啟處的底部,要避開燒嘴能卷吸氣流的地方，也要避開進(jìn)、出料門逸出氣體或吸入冷空氣的地方。

采用噴射排煙的爐子，可通過調(diào)節(jié)噴射空氣量控制爐壓。煙囪排煙的爐子,如果排煙量很少而固有的煙囪抽力很大，無法通過閘門達(dá)到調(diào)節(jié)爐壓的目的時(shí),可在排煙系統(tǒng)中施加逆向氣流抵消過大抽力部分以保持壓力的平衡。

爐壓過高還會(huì)導(dǎo)致爐墻漏氣，使?fàn)t墻溫度過高，損壞爐墻鋼板。爐內(nèi)逸出煙氣過多,還會(huì)降低余熱回收系統(tǒng)的煙氣溫度，影響到空氣預(yù)熱溫度的提高。

f.減少爐墻熱損失

爐墻厚度增加，爐墻散熱損失少，爐墻外表溫度低,但爐墻蓄熱量將增多。爐墻耐火層采用輕質(zhì)耐火磚或耐火纖維，爐墻散熱損失明顯減少，爐墻外表面溫度顯著降低，蓄熱量亦將因而減少,但材料費(fèi)用有所增加。所以間斷式爐應(yīng)采用較薄的爐墻以減少蓄熱損失,連續(xù)式爐應(yīng)采用較厚的爐墻以降低爐墻外表面溫度，從而能減少經(jīng)常性的散熱損失。

根據(jù)我國(guó)目前耐火材料的生產(chǎn)現(xiàn)狀，在中低溫?zé)崽幚頎t上可普遍采用普通型耐火纖維氈(毯)做爐襯耐火層，用礦渣棉氈或玻璃棉氈做隔熱層；高溫?zé)崽幚頎t及加熱爐爐襯除試用高溫型耐火纖維外，可部分地選用高強(qiáng)度超輕質(zhì)耐火磚，或在重質(zhì)耐火磚爐襯表面粘貼一層高溫型耐火纖維氈(毯)。

g.預(yù)熱空氣、煤氣和爐料

降低離爐煙氣溫度，即減少煙氣帶走的熱損失,最有效的辦法是利用煙氣余熱對(duì)煤氣、空氣和爐料進(jìn)行預(yù)熱。

預(yù)熱空氣、煤氣和爐料相當(dāng)于直接向爐內(nèi)回收一部分熱量，對(duì)強(qiáng)化燃燒和節(jié)約燃料有明顯效果。隨著空氣預(yù)熱溫度的提高，燃料節(jié)約率亦相應(yīng)增大。

采用連續(xù)式爐，或?qū)⑹沂綘t改為帶有一個(gè)預(yù)熱區(qū)段的貫通式爐，利用加熱室的高溫?zé)煔忸A(yù)熱爐料，可大大降低離爐煙氣溫度。例如加熱室內(nèi)1300℃的煙氣通過預(yù)熱段預(yù)熱爐料后能降低至900℃,煙氣帶走的熱量可減少38%,如果維持爐子熱效率不變,則燃料消耗量可節(jié)約15%。

h.采用新型燃燒裝置

在熱處理爐上可選用高速燒嘴以均勻爐溫，加快升溫速度，防止工件過燒，保證加熱質(zhì)量。自身預(yù)熱燒嘴用于加熱爐和熱處理爐，由于回收熱量效果好，能取得顯著節(jié)能效果。

平焰燒嘴特別適用于室式加熱爐。F型和QRF型油壓自動(dòng)比例調(diào)節(jié)油嘴，以及R型、DBR型等比例調(diào)節(jié)油嘴是目前用于油爐的較為優(yōu)良的燒嘴，煤爐應(yīng)逐步取消人工加煤燃燒方式,而應(yīng)因地制宜地代之以機(jī)械加煤燃燒方式，如采用階梯或水平式往復(fù)爐排燃煤機(jī)、蠕動(dòng)式爐排燃煤機(jī)等。在熱處理爐及干燥爐上也可采用下飼式機(jī)械加煤燃燒室及明火反燒燃燒室。煤粉爐可選用近年來研制成功的煤粉旋流燒嘴。

i.富氧送風(fēng)

增加助燃空氣中的O2含量，會(huì)相應(yīng)降低燃燒生成氣中惰性氣體N2的含量，從而可增加燃料的熱量利用率，達(dá)到節(jié)約燃料的目的。

供入爐內(nèi)總熱量減去離爐煙氣帶走熱量，此熱量差值與供入爐內(nèi)總熱量之比稱為燃料的熱量利用率。

供入爐內(nèi)總熱量包括:燃料燃燒熱量和助燃空氣預(yù)熱后帶入的物理熱。

離爐煙氣帶走的熱量包括:煙氣的物理熱（不完全燃燒時(shí)尚含有少量化學(xué)熱)和煙氣中所含水蒸氣帶有的潛熱。

j.實(shí)行少無氧化加熱

金屬在氧化氣氛的火焰爐內(nèi)加熱時(shí)，氧化率達(dá)2%-3%。我國(guó)在鋼鐵和機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)中，每年大約有幾十萬噸鋼材在加熱過程中變成氧化鐵皮而損失掉。采用少無氧化加熱方法后金屬氧化率可降低至0.3%以下。采取減少金贈(zèng)氧化損失的辦法，可實(shí)現(xiàn)間接節(jié)能。

少無氧化加熱主要有以下幾種方法：

敞焰少無氧化加熱利用燃料不完全燃燒產(chǎn)生還原性氣氛，工件在這種氣氛中加熱可避免或減少氧化。根據(jù)不同的加熱溫度，選擇一定的CO2/CO、H2O與H2Fe的平衡常數(shù)值，即可實(shí)現(xiàn)少無氧化加熱。

快速加熱如感應(yīng)加熱,吏用高速燒嘴噴射沖擊加熱，妾觸加熱,或高溫差快速加熱等。

保護(hù)涂料加熱如噴玻璃層,鍍鎳在鋰蒸汽或烷基硼酸鹽氣氛中加熱。

液體介質(zhì)中加熱工件在玻璃液或高溫鹽液中加熱,可防止氧化或脫碳。常用的鹽液有氯化鈉、氯化鉀、氧化鋇、氰化鈉，硝酸鈉等，鹽液溫度達(dá)150-1350℃。

真空加熱金屬在真空中加熱或熔煉，能保護(hù)爐料免被氧化，減少爐料中的氣體含量，通過真空去雜以減少爐料中的某些雜質(zhì)。常用的有真空電阻爐、真空感應(yīng)爐和真空電弧爐等。

在馬弗爐或可控氣氛爐中加熱工件在馬弗爐內(nèi)或在通入保護(hù)氣氛的電爐內(nèi)加熱都能有效地避免氧化。

鳳谷工業(yè)爐集設(shè)計(jì)研發(fā),生產(chǎn)銷售,培訓(xùn)指導(dǎo),售后服務(wù)一體化,專利節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,每年為企業(yè)節(jié)省40%-70%的能源成本,主要產(chǎn)品加熱爐,工業(yè)爐,節(jié)能爐,蓄熱式爐,垃圾氣化處理設(shè)備，歡迎致電咨詢:0510-88818999