窑炉尾气处理技术的研究现状及发展趋势解析

■　赵宁

（深圳职业技术学院广东深圳518055）

窑炉尾气处理技术的研究现状及发展趋势解析

■赵宁

（深圳职业技术学院广东深圳518055）

本文主主要是对工业上窑炉尾气处理中的节能减排技术实施分析和有效的研究，并对其实施优化最大程度上实现工业企业当中窑炉的污染以及最大能耗的可控制性，其中主要需要解决的是窑型与窑体方面结构的进一步完善，全新的节能喷嘴的开发研究还有燃烧系统的有效改进和经常使用的窑炉基础模型结构的构建这些方面的问题，研究出低能耗的且低污染的还有其他方面管理的系统。

工业窑炉尾气处理节能减排优化实践

工业窑炉主要是以陶瓷和冶金以及石材还有石化这些工业流程中非常重要的热工设备，并且还是能源消耗以及对于造成环境污染的重点源头所在。截止到零五年，我国有将近一百万台的工业窑炉正常运行，其能耗所在全国工业能耗中占有33%的比重；对于我国工业窑炉实施节能方面的问题亟待解决，针对我国不断进行工业化发展以及积极推动我国国民经济的能够持续性发展均有着非常大的好处。当前我国在绝大多数的工业窑炉其外形结构和里面的燃烧系统还有对热能应用以及绝缘材料设计和热工检测以及环境的保护和系统的控制方面相比，和国外的发达国家还有着一定的差距，从而造成了生产能耗和成本较高，对环境污染较重以及产品存在各种质量问题，所以说在工业窑炉的制造过程中，对窑炉尾气进行有效的处理对节能减排和保护环境有着非常大的意义。

1　窑炉尾气处理技术现状及其国内外发展的趋势

1.1国外相关产品技术的发展状况

在发达国家中对窑炉的尾气处理技术理论的研究是特别重视的，并且现在已经成功使用CAD和CFD相互结合这种方式，在理论方面能够有效的解决窑炉里面在燃烧全程中分析及检测方面的问题；并且对于其基础实验方面的工作格外注重，为其在应用方面提供切实可靠的依据。在工业窑炉的高温脉冲燃烧节能控制技术当中，对于现场总线技术燃烧控制系统来讲是当前该领域中的热点内容。对现场总线的掌控系统的使用应当属于对控制单元和控制系统二者之间的一种双向的、数字化以及分布式地通讯手段，在冶金和石化以及机械还有汽车等这些领域当中组建得到十分广泛的应用。并且近些年来，源自于德国的KROM公司逐渐在窑炉燃烧系统的有效掌控方面积极推广这项技术，同时取得了理想的效果。

1.2我国国内相关技术产品的开发层次以及发展的现状

由于我国改革开放不断深入，使我国在工业窑炉方面的技术发展取得了一定的成绩，但是在整体上的发展水平，和国外发达国家作比较，能够发现还有着一定的差距。其中对于其持续发展造成阻碍的原因是综合热能超高以及产品的质量受到限制，产生这个问的主要原因就是燃烧系统以及优化节能控制技术这两个方面很难再有新的突破。现在，我国在窑炉的燃烧还有控制系统方面绝大多数仍然使用其他国家的产品，使国内窑炉所生产出来的产品和国外产品之间无法进行有效的融合，导致其效果不尽人意。当前我国国内的窑炉基本都是选择计算机与仪表来对其进行双重掌控，这种方案尽管为用户提供一种双重的保障，但是在成本方面却是高出了很多，并且在节能环保方面也得不到根本的改进。

2　社会市场中的需求分析

我国属于一个能源消耗十分大的国家，并且我国经过长期的发展，能源短缺这个问题逐渐成为了限制我国能源行业进行稳定快速发展的主要原因。当前我国每年需要新建立和完善陶瓷炉在1400多条，石化雅鹿480度座，建材窑炉1900多条，其中石化窑炉480余座，冶金和热处理窑炉470多座。要是依照49%和49%以及21% 和21%来选择工业窑炉节能减排手段，其在社会市场中存在的潜在价值能够超过十亿元。经过上文的阐述的数据仅仅是单纯并且直观的保守数字来进行测算的，相对来讲，这种项目还能够具体的应用到化工和玻璃制造以及碳素的烧制还有合金的冶炼以及机械生产和电磁和尾气的净化产品生产领域，拥有较好的社会发展前景。研究的成果在具体应用之后能够形成一种规模化的生产，联动效应将会加快我国的窑炉工业以及相关工业发展的速度，并且有效的缓解了我国能源以及环境污染不断恶化的问题。

3　窑炉尾气处理技术的主要内容

3.1窑炉燃烧系统的优化

对燃烧系统脉冲的掌控和对其比例的整改针对低氮排放地燃烧，所选择的是旋转式气流形式，并且所参考应用的是喷气式飞机做选择的燃烧室的结构原理，一般使用的是CAD、CFD系统相结合设计形式，所设计的适用脉冲燃烧技术与可伸缩式高效喷嘴，适用于CFD软件模拟喷嘴产生的燃烧组里和空燃比以及现场温度的分布和压力的变换以及热效应的效率等，并且在此基础之上设计和开发喷嘴分布的最佳的形势。研究拥有较高效率且节能的喷嘴将会在数字化工业窑炉实验装置与拥有较多功能的燃烧实验平台之上实施现场燃烧测验，以此来实施进一步的结构和完善设计。

3.2典型工业窑炉耗能动态模型

建立起多功能燃烧实验平台与数字化窑炉实验设施，提供良好的燃烧环境和燃烧温度场以及压力试验场的基本条件；通过这种方式来验证窑炉燃烧热量的参与体系的准确性与数学模型的精准程度，以此来解决用户所提出相关技术问题来提供实验平台。通过多点的测温仪和温度传感器以及温度控制器等相关的智能仪器，运用CFD软件，来实现窑炉温度、气压以及窑炉内部气氛等参数的测试、模拟与分析，建立起工业窑炉中能耗动态化模型，其中主要是热能耗，研究其中典型的窑炉能量的消耗状况，以此来制定出相应的理论指导。

4　结束语

通过对窑炉尾气处理技术的研究和分析，从中可以看出对工业上窑炉尾气处理中的节能减排技术实施分析和有效的研究，并对其实施优化最大程度上实现工业企业当中窑炉的污染以及最大能耗的可控制性，其中主要需要解决的是窑型与窑体方面的结构优化、全新的节能喷嘴的开发研究以及燃烧系统的有效优化和常用窑炉的基础模型结构的构建等方面的问题，研究出低能耗的、低污染的以及其他方面的管理系统。因此发展窑炉尾气处理技术对我国经济发展有着很大的推动作用。

课题编号：2013BAC13B01-06-02

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X5[文献码]B

1000-405X（2016）-3-359-1