淺談工業爐窯節能的途徑

劉晶

摘 要：長久以來工業爐窯都在工業生產中發揮著重要作用，但也是主要的耗能設備，據不完全統計僅僅是均熱爐、加熱爐在工業生產中的耗能都已經占據了60%以上的耗能，據我國大多數工業爐窯加熱普遍使用煤炭作為爐窯加熱的主要材料，而且由于工業生產規模的擴大工業爐窯所消耗的能源越來越多，在當前能源緊張的背景下，消耗過多的資源不僅會造成工業成本的增加，還會加劇能源緊張的問題。

關鍵詞：工業爐窯;節能

我國的工業鍋爐數量非常的多大約有26萬，這26萬臺工業爐窯每年就要消耗2億多煤炭資源，就我國目前的煤炭產量來說，單單就工業爐窯已經耗費了全國三分一的煤炭，這還不包括冶金、機械、建材等行業之中的工業爐窯，如果加上這些那么每年對煤炭資源的耗費量高達全國煤炭產量的三分之二。在當前能源緊缺的背景下，如何降低工業爐窯煤炭資源消耗量已經成為了業界主要探討的問題，尋找可再生的替代資源，提高工業爐窯加熱的效率是當前工業行業發展中需要探討的問題。而且煤炭的燃燒會產生大量的二氧化碳、一氧化碳等有害氣體在空氣中排放會造成大氣環境的污染，燃燒后的煤炭廢渣不經過環保科學的處理，會造成地表環境的破壞。

1 工業爐窯節能降耗的概述

隨著我國經濟的發展，不僅是工業上對資源的需求量大。其他工程建筑電力系統水利工程等等也對資源有著大量的需求。近些年來我國經濟發展的速度是肉眼可見，經濟發展的背后離不開資源的消耗，如何實現資源的更高效利用在不違背生態效益的基礎上取得更高的經濟效益。經濟效益和生態效益之間的矛盾是長久存在于經濟發展中的主要矛盾。而節能降耗的環保型經濟模式打破了經濟效益與生態效益之間對立的局面，通過生態化的經濟發展降低了對資源的消耗，同時也抑制了傳統型粗放式的工業爐窯運作方式對資源的消耗。隨著我國科學技術的進步節能降耗技術在工業領域應用的越來越廣泛，工業爐窯中的節能途徑也越來越多，但是就我國目前工業爐窯耗能現狀來看。現有的節能途徑和應用范圍是仍然是不能樂觀的。需要加緊開發新技術、設備來支持工業爐窯的發展，提高工業生產的效率進一步細化我國工業生產模式。轉變傳統的粗放式工業化管理發展方式。工業爐窯的節能降耗是我國未來工業發展的必有之路，尤其是未來工業的發展，那個國家的工業發展效率更高、更生態、更環保，誰就掌握國家經濟未來發展的先機。

2 工業爐窯燃燒的分析

燃燒的爐子和窯共同組成了工業爐窯，工業爐窯是一種工業上生產的工具，爐主要應用于冶煉工業，而窯主要作用于鹽酸的工業生產。無論是爐還是窯，使它們加熱的主要燃料就是煤，研究表明煤在爐窯的燃料使用中占據60%以上，剩下的40%部分，有的是用電、有的是用天然氣，目前來看煤炭、電力、天然氣中最為清潔、經濟、高效的就是天然氣的工業爐窯，而以原煤為主要燃料的爐窯效率就比較的低。

2.1 煤的使用

雖然工業爐窯的耗煤量很大，但是與過去相比它在現代工業生產中并沒有很廣泛的應用，這是因為原來煤炭是工業爐窯中的主要燃料之一，過去業界也沒有開發出比燃煤效率更高的工業爐窯。但是，現在不同技術的進步，開發出了以新的燃料作為工業爐窯的主要燃料，而且與煤炭相比燃燒相對簡單一些，沒有煤炭燃燒的工序復雜，種類也比較的少。煤炭在燃燒的過程中不同的煤炭種類，燃燒點和燃燒層是不同的，這些煤炭在燃燒過后所產生的顆粒也是不同的。一般來說將煤炭的燃燒時所發生的化學反應分為干燥和著火。這是由于在煤炭燃燒的過程中煤炭與爐墻接觸，爐內的溫度也隨著燃料的燃燒而逐漸的升高，這就導致煤炭中僅含的一點水分都蒸發了。煤炭中水分完全性的蒸發是爐內產生燃燒的化學反應所必須的條件之一。在高溫的條件下，不需要氧氣燃料就會在爐內的高溫作用下而分解。不同燃料對于溫度的要求也是不一樣的，而且溫度升高的速度也會對燃料燃燒產生影響，只有當煤炭染染了燃燒揮發到一定的濃度和溫度時，這時燃料就會著火燃燒并釋放出大量的熱，這時煤炭的燃燒會更為的劇烈。

2.2 油和氣的燃燒

油作為燃料與煤相比是液態的，液體的油比固體的煤炭更易燃，油的燃點和沸點都很低，它的沸點甚至是低于它的燃點，所以油的燃燒不是從液態開始的，而是從氣態開始的，在高溫環境下液態的油會揮發成為氣體，氣態的油會與空氣混合，在達到一定濃度后油氣和空氣的混合體在一定溫度下就會著火。但是，融合的氣也需要很好的強化融合，有時候會因為油滴過大或者空氣而導致油出現低破裂的現象或者熱分解的現象，從而在爐壁上出現炭黑，炭黑的出現是因為油和氣燃燒不充分所導致的，而且炭黑是很難分解的如果在機器內出現炭黑過多的情況將會對機器的使用壽命造成不良的影響。氣體燃料則不會產生那么多的碳灰，因為氣體燃料本身所含有的灰量都是很少的。氣體燃料主要是由天然氣構成的，它本身就是一種非常清潔的燃燒材料，而且燃燒很充分基本上不會出現燃燒燃盡的現象。

3 注意余熱的利用

3.1 加強電氣設備的監控作用

為了更好地對工業爐窯的生產情況進行把控就必須要對工業爐窯燃料燃燒的過程以及燃料燃燒中所出現的問題進行了解。只有在對工業爐窯燃料燃燒過程中可能出現的問題進行了解才能更好的對工業爐窯生產過程中的數據進行全面性的分析，對工業爐窯在生產過程中的實際熱量損耗問題進行更為深入的了解，只有知道工業爐窯哪里熱量損耗的多才能更好的找到解決方法。

3.2 加強換熱器的管理

據相關調查研究表明，風的溫度會對燃料燃燒的速度產生影響，如果風的溫度增長10%的話，那么相應的燃料的燃燒速度就會減慢約5%，這樣燃燒速度變慢，就會節約一定量的燃料。隨著現代技術的改進工業爐窯也開始朝著自動化的方向發展，在工業爐窯自動化的過程中應當加強對換熱器的控制，這樣可以有效地提升整個工業爐窯的換熱效率。自動化過程中要對預熱裝置的設計機型保留，并且在實際的預熱裝置運行過程中要對其進行全方位多角度的監控和管理，因為這樣可以有效地確保工業爐窯節能目標的實現。

3.3 液態余熱資源的處理

工業爐窯正在進行煉鋼熱鍵的處理時就會產生大量的水蒸氣，這些水蒸氣通過良好的運作方式就會實現再次利用，將水蒸氣運用到工業爐窯之中可以減少煤炭資源的消耗，水蒸氣的合理利用是工業爐窯的節能的又一新途徑。在對液態余熱進行處理過程中可以在工業爐窯內加裝冷卻回收的裝置，在燃燒過程中釋放的熱量就可以進行有效的回收再利用，通過冷卻回收裝置回收的溫服可以運用到工業爐窯的加熱之中，從而減少工業爐窯對原材料的消耗。

4 工業爐窯節能設計與工藝改進

4.1 注重電氣設備與工業爐窯

在工業爐窯中應用機械設備是具有里程碑意義的，近幾年來我國工業經濟以及科學技術的發展為我國工業爐窯自動化技術的發展提供了資金和科學力量的紙質，自動化技術的升級和優化使得工業爐窯的發展更加的智能化，通過更加先進的工業爐窯自動化設備能夠幫助管理人員對工業爐窯進行進行細致化的管理，通過科學化的自動監控系統也能夠更好的對爐內的情況進行有效的監測。如果工業爐灶的操作和管理人員對爐內的情況更為了解的情況的話，能夠通過合理的方式來改進爐窯的運作方式、提高爐窯的運轉效能，這同時還要強化變頻調速系統的利用，變頻調速系統在工業爐窯中的應用可以有效的提高工業爐窯的加熱效率，工業爐窯加熱效率的提升在很大程度上會提升工業生產的效率。通過提升生產效率可以進一步減少原材料的使用、降低燃料的消耗量。

4.2 加強爐體本身的改造

這是因為爐型結構對燃料燃燒的效率也有一定的影響，所以，為了能夠更好的進行節能就需要對爐型結構進行改進，從而實現爐型結構的節能化，電氣設備在工業爐窯中的應用應結合工業爐窯的實際情況進行利用，尤其是對爐體本身的改造工作來說必須要結合實際情況進行改造才能真正的顯現對電氣設備的高效節能化的表現，要加強對電氣設備的控制，才能有效的實現工業爐窯、節能效率能夠得以有效的提高。

5 結束語

綜上所述，工業爐窯的節能化發展是工業生產未來發展的方向，在社會大趨勢下、工業發展方向的變化，使得綠色生態環保節能成為了未來工業爐窯發展的方向，但是，就當前工業爐窯節能途徑開發的現狀來看，節能途徑還需要大力的開發需要進一步強化科學應用。希望本文能夠為工業爐窯未來的發展提供一些建議。

參考文獻：

[1]姜山，張世強.淺談工業爐窯節能的途徑[J].資源節約與環保，2018（08）：13+22.