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工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)

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工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)
  概述
  在工業(yè)生產(chǎn)中,工業(yè)窯爐利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量,或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能,從而買現(xiàn)對(duì)工件或物料進(jìn)行熔煉、加熱、烘干、燒結(jié)、裂解和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設(shè)備,稱為工業(yè)爐窯。工業(yè)窯爐主要由爐襯、爐架、供熱裝置(如燃燒裝置、電加熱元件)、預(yù)熱器、爐前管道、排煙系統(tǒng)、爐用機(jī)械等部分組成。
  目前,工業(yè)窯爐廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè),如冶金、建材、化工、輕工、食品和陶瓷等行業(yè)。其品種多、耗能高、影響大,是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備。其加熱技術(shù)的發(fā)展節(jié)能技術(shù)的采用,對(duì)于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、合理利用能源、改善勞動(dòng)條件、實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)等都有很大影響。
  工業(yè)窯爐的類型繁多,在不同的行業(yè)需要滿足不同的應(yīng)用背景和生產(chǎn)工藝要求。工業(yè)窯爐一般應(yīng)滿足如下要求:
  (1)工業(yè)窯爐爐溫、氣氛易于控制,保證熱加工產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到工藝要求;
  (2)爐子生產(chǎn)率高;
  (3)工業(yè)窯爐熱效率高,單位產(chǎn)品能耗低;
  (4)工業(yè)窯爐使用壽命長,砌筑和維護(hù)方便,筑爐材料消耗少;
  (5)機(jī)械化、自動(dòng)化程度高;
  (6)基建投資少,占地面積小月、便于布置;
  (7)工業(yè)窯爐對(duì)環(huán)境污染少,勞動(dòng)條件好。
  在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)不同的工業(yè)窯爐和具體生產(chǎn)工藝要求,從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行操作和維護(hù)管理等各方面綜合考慮,力求盡可能達(dá)到上述的基本要求。
  目前,我國工業(yè)窯爐年耗煤達(dá)3億多噸,約占我國工業(yè)用煤的40%。水泥、墻體材料窯爐每年消耗煤炭約2.24億t,其中水泥窯約7 800座,年耗煤1.6億t,平均能效比國外先進(jìn)水平低20%以上;墻體材料窯爐約10萬座,年耗煤6 400萬t,平均能效比國外先進(jìn)水平低30%以上。鋼鐵工業(yè)窯爐每年消耗煤炭約6 600萬t,其中球團(tuán)工序回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線20多條,平均能效比國外先進(jìn)水平低50%以上;石灰熱工窯爐約350座,平均能效比國外先進(jìn)水平低10%;耐火材料熱工窯爐約1 900余座,平均能效比國外先進(jìn)水平低10%~20%。
  我國工業(yè)窯爐存在的主要問題是:技術(shù)水平低,裝備陳舊落后、規(guī)模小;能耗高,大部分缺乏除塵脫硫污染控制設(shè)施,污染嚴(yán)重;運(yùn)行管理水平低,管理粗放。
  我國工業(yè)窯爐的節(jié)能潛力巨大,例如:鋼鐵廠余熱資源據(jù)估計(jì)相當(dāng)于1 000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中65%是可以回收的,而目前只回收了總量的10%,仍有約500多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量可以回收利用。因此,如果全國的工業(yè)窯爐能夠平均節(jié)能10%,則年節(jié)約的能源相當(dāng)于1億tee。
  隨著全球經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境一體化趨勢(shì)的發(fā)展,我國的工業(yè)爐窯技術(shù)及裝置水平面臨較大挑戰(zhàn),節(jié)能減排更是勢(shì)在必行。因此,工業(yè)爐窯的發(fā)展須走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的可持續(xù)發(fā)展道路。其主要趨勢(shì)可概括如下:
  (1)燃料方面
  ①工業(yè)窯爐合理組織工業(yè)窯爐氣體燃料;
  ②合理使用西氣東輸工程給東部、中部地區(qū)送來的可觀天然氣;
  ③工業(yè)窯爐大力開發(fā)水電資源,有效地優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu);
  ④大力實(shí)施潔凈煤技術(shù),其中煤氣化是潔凈煤燃燒的核心技術(shù)。
  (2)技術(shù)方面
  ①工業(yè)窯爐選擇合適爐型結(jié)構(gòu),提高機(jī)械化程度;
  ②不斷改善燃料燃燒狀況;
  ③工業(yè)窯爐采用新型爐用材料,優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu);
  ④應(yīng)用余熱回收技術(shù)及裝置。
  (3)能源方面
  工業(yè)窯爐應(yīng)把握開源節(jié)流兩手抓。根據(jù)我國能源形勢(shì),工業(yè)窯爐節(jié)能勢(shì)在必行。
  (4)環(huán)保方面
  ①調(diào)整燃料結(jié)構(gòu),盡可能選用天然氣、油或煤轉(zhuǎn)成氣作燃料,或選用各種煤的清潔燃燒技術(shù);
  ②采用先進(jìn)燃燒技術(shù),降低NOx的生成;
  ③節(jié)約能源、減少燃耗,減少工業(yè)窯爐燃料消耗量。

  工業(yè)窯爐的類型繁多、用途多樣。因此,工業(yè)窯爐的節(jié)能技術(shù)改造途徑很多。在實(shí)際應(yīng)用中,對(duì)于不同類型的窯爐需要根據(jù)具體情況采取合理的節(jié)能技術(shù)改造方案。


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