浅谈工业炉窑节能的途径

刘晶

摘 要：长久以来工业炉窑都在工业生产中发挥着重要作用，但也是主要的耗能设备，据不完全统计仅仅是均热炉、加热炉在工业生产中的耗能都已经占据了60%以上的耗能，据我国大多数工业炉窑加热普遍使用煤炭作为炉窑加热的主要材料，而且由于工业生产规模的扩大工业炉窑所消耗的能源越来越多，在当前能源紧张的背景下，消耗过多的资源不仅会造成工业成本的增加，还会加剧能源紧张的问题。

关键词：工业炉窑;节能

我国的工业锅炉数量非常的多大约有26万，这26万台工业炉窑每年就要消耗2亿多煤炭资源，就我国目前的煤炭产量来说，单单就工业炉窑已经耗费了全国三分一的煤炭，这还不包括冶金、机械、建材等行业之中的工业炉窑，如果加上这些那么每年对煤炭资源的耗费量高达全国煤炭产量的三分之二。在当前能源紧缺的背景下，如何降低工业炉窑煤炭资源消耗量已经成为了业界主要探讨的问题，寻找可再生的替代资源，提高工业炉窑加热的效率是当前工业行业发展中需要探讨的问题。而且煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳、一氧化碳等有害气体在空气中排放会造成大气环境的污染，燃烧后的煤炭废渣不经过环保科学的处理，会造成地表环境的破坏。

1 工业炉窑节能降耗的概述

随着我国经济的发展，不仅是工业上对资源的需求量大。其他工程建筑电力系统水利工程等等也对资源有着大量的需求。近些年来我国经济发展的速度是肉眼可见，经济发展的背后离不开资源的消耗，如何实现资源的更高效利用在不违背生态效益的基础上取得更高的经济效益。经济效益和生态效益之间的矛盾是长久存在于经济发展中的主要矛盾。而节能降耗的环保型经济模式打破了经济效益与生态效益之间对立的局面，通过生态化的经济发展降低了对资源的消耗，同时也抑制了传统型粗放式的工业炉窑运作方式对资源的消耗。随着我国科学技术的进步节能降耗技术在工业领域应用的越来越广泛，工业炉窑中的节能途径也越来越多，但是就我国目前工业炉窑耗能现状来看。现有的节能途径和应用范围是仍然是不能乐观的。需要加紧开发新技术、设备来支持工业炉窑的发展，提高工业生产的效率进一步细化我国工业生产模式。转变传统的粗放式工业化管理发展方式。工业炉窑的节能降耗是我国未来工业发展的必有之路，尤其是未来工业的发展，那个国家的工业发展效率更高、更生态、更环保，谁就掌握国家经济未来发展的先机。

2 工业炉窑燃烧的分析

燃烧的炉子和窑共同组成了工业炉窑，工业炉窑是一种工业上生产的工具，炉主要应用于冶炼工业，而窑主要作用于盐酸的工业生产。无论是炉还是窑，使它们加热的主要燃料就是煤，研究表明煤在炉窑的燃料使用中占据60%以上，剩下的40%部分，有的是用电、有的是用天然气，目前来看煤炭、电力、天然气中最为清洁、经济、高效的就是天然气的工业炉窑，而以原煤为主要燃料的炉窑效率就比较的低。

2.1 煤的使用

虽然工业炉窑的耗煤量很大，但是与过去相比它在现代工业生产中并没有很广泛的应用，这是因为原来煤炭是工业炉窑中的主要燃料之一，过去业界也没有开发出比燃煤效率更高的工业炉窑。但是，现在不同技术的进步，开发出了以新的燃料作为工业炉窑的主要燃料，而且与煤炭相比燃烧相对简单一些，没有煤炭燃烧的工序复杂，种类也比较的少。煤炭在燃烧的过程中不同的煤炭种类，燃烧点和燃烧层是不同的，这些煤炭在燃烧过后所产生的颗粒也是不同的。一般来说将煤炭的燃烧时所发生的化学反应分为干燥和着火。这是由于在煤炭燃烧的过程中煤炭与炉墙接触，炉内的温度也随着燃料的燃烧而逐渐的升高，这就导致煤炭中仅含的一点水分都蒸发了。煤炭中水分完全性的蒸发是炉内产生燃烧的化学反应所必须的条件之一。在高温的条件下，不需要氧气燃料就会在炉内的高温作用下而分解。不同燃料对于温度的要求也是不一样的，而且温度升高的速度也会对燃料燃烧产生影响，只有当煤炭染染了燃烧挥发到一定的浓度和温度时，这时燃料就会着火燃烧并释放出大量的热，这时煤炭的燃烧会更为的剧烈。

2.2 油和气的燃烧

油作为燃料与煤相比是液态的，液体的油比固体的煤炭更易燃，油的燃点和沸点都很低，它的沸点甚至是低于它的燃点，所以油的燃烧不是从液态开始的，而是从气态开始的，在高温环境下液态的油会挥发成为气体，气态的油会与空气混合，在达到一定浓度后油气和空气的混合体在一定温度下就会着火。但是，融合的气也需要很好的强化融合，有时候会因为油滴过大或者空气而导致油出现低破裂的现象或者热分解的现象，从而在炉壁上出现炭黑，炭黑的出现是因为油和气燃烧不充分所导致的，而且炭黑是很难分解的如果在机器内出现炭黑过多的情况将会对机器的使用寿命造成不良的影响。气体燃料则不会产生那么多的碳灰，因为气体燃料本身所含有的灰量都是很少的。气体燃料主要是由天然气构成的，它本身就是一种非常清洁的燃烧材料，而且燃烧很充分基本上不会出现燃烧燃尽的现象。

3 注意余热的利用

3.1 加强电气设备的监控作用

为了更好地对工业炉窑的生产情况进行把控就必须要对工业炉窑燃料燃烧的过程以及燃料燃烧中所出现的问题进行了解。只有在对工业炉窑燃料燃烧过程中可能出现的问题进行了解才能更好的对工业炉窑生产过程中的数据进行全面性的分析，对工业炉窑在生产过程中的实际热量损耗问题进行更为深入的了解，只有知道工业炉窑哪里热量损耗的多才能更好的找到解决方法。

3.2 加强换热器的管理

据相关调查研究表明，风的温度会对燃料燃烧的速度产生影响，如果风的温度增长10%的话，那么相应的燃料的燃烧速度就会减慢约5%，这样燃烧速度变慢，就会节约一定量的燃料。随着现代技术的改进工业炉窑也开始朝着自动化的方向发展，在工业炉窑自动化的过程中应当加强對换热器的控制，这样可以有效地提升整个工业炉窑的换热效率。自动化过程中要对预热装置的设计机型保留，并且在实际的预热装置运行过程中要对其进行全方位多角度的监控和管理，因为这样可以有效地确保工业炉窑节能目标的实现。

3.3 液态余热资源的处理

工业炉窑正在进行炼钢热键的处理时就会产生大量的水蒸气，这些水蒸气通过良好的运作方式就会实现再次利用，将水蒸气运用到工业炉窑之中可以减少煤炭资源的消耗，水蒸气的合理利用是工业炉窑的节能的又一新途径。在对液态余热进行处理过程中可以在工业炉窑内加装冷却回收的装置，在燃烧过程中释放的热量就可以进行有效的回收再利用，通过冷却回收装置回收的温服可以运用到工业炉窑的加热之中，从而减少工业炉窑对原材料的消耗。

4 工业炉窑节能设计与工艺改进

4.1 注重电气设备与工业炉窑

在工业炉窑中应用机械设备是具有里程碑意义的，近几年来我国工业经济以及科学技术的发展为我国工业炉窑自动化技术的发展提供了资金和科学力量的纸质，自动化技术的升级和优化使得工业炉窑的发展更加的智能化，通过更加先进的工业炉窑自动化设备能够帮助管理人员对工业炉窑进行进行细致化的管理，通过科学化的自动监控系统也能够更好的对炉内的情况进行有效的监测。如果工业炉灶的操作和管理人员对炉内的情况更为了解的情况的话，能够通过合理的方式来改进炉窑的运作方式、提高炉窑的运转效能，这同时还要强化变频调速系统的利用，变频调速系统在工业炉窑中的应用可以有效的提高工业炉窑的加热效率，工业炉窑加热效率的提升在很大程度上会提升工业生产的效率。通过提升生产效率可以进一步减少原材料的使用、降低燃料的消耗量。

4.2 加强炉体本身的改造

这是因为炉型结构对燃料燃烧的效率也有一定的影响，所以，为了能够更好的进行节能就需要对炉型结构进行改进，从而实现炉型结构的节能化，电气设备在工业炉窑中的应用应结合工业炉窑的实际情况进行利用，尤其是对炉体本身的改造工作来说必须要结合实际情况进行改造才能真正的显现对电气设备的高效节能化的表现，要加强对电气设备的控制，才能有效的实现工业炉窑、节能效率能够得以有效的提高。

5 结束语

综上所述，工业炉窑的节能化发展是工业生产未来发展的方向，在社会大趋势下、工业发展方向的变化，使得绿色生态环保节能成为了未来工业炉窑发展的方向，但是，就当前工业炉窑节能途径开发的现状来看，节能途径还需要大力的开发需要进一步强化科学应用。希望本文能够为工业炉窑未来的发展提供一些建议。

参考文献：

[1]姜山，張世强.浅谈工业炉窑节能的途径[J].资源节约与环保，2018（08）：13+22.