燃燒熱能工程技術在加熱爐節能減排中的應用

楊建斌 雷曉民

摘 要：改革開放至今，我國經濟得已突飛猛進發展，工業企業的生產設備和生產技術在不斷變革，燃燒熱能工程技術作為工業生產過程中的關鍵技術，其在加熱爐節能減排中具有無可替代的重要地位。本文首先介紹了節能減排的重要意義，并從爐型結構的合理化、爐膛熱損失的降低、煙氣余熱循環利用、加熱裝置的合理選擇等角度分析了加熱爐節能減排的常用措施，最后從強化爐膛系統、燃料替代技術的應用兩方面對燃燒熱能工程技術在加熱爐節能減排中的應用展開論述，僅供參考。

關鍵詞：燃燒熱能工程技術;加熱爐節能減排;應用

前言：在工業生產加熱過程中，加熱爐是必不可少的一項設備，其在很多工業產業都得已廣泛應用，例如：石油化工領域、冶金領域、化肥領域等，加熱爐的運行穩定性直接影響著工業企業生產系統的運行穩定性和運行效率。目前，我國加熱爐在爐型結構、自動化水平以及操作性能方面與國外都有著較大差距，在應用過程中效率低，造成嚴重的能源資源浪費。因此，針對燃燒熱能工程技術在加熱爐節能減排中的應用展開論述具有重要意義。

1節能減排重要性

從能源總量角度分析，我國能源總量數量大，但人口數量同樣龐大，致使能源的人均占有量微乎其微。因此，節能減排并不是一個人的工作，而是整個社會的責任和義務，在落實節能減排過程中，應當始終落實科學發展觀，構建和諧社會，積極創建資源節約型、環境友好型社會。此外，節能減排的實施還有利于我國經濟結構的調整，轉變經濟增長方式，提升人們生活質量的同時，維護我國的長遠利益。作為我國對于國際社會所應承擔的責任，人們應當認識到做好節能減排工作的重要意義和緊迫性，現如今，我國能源資源浪費較為嚴重[1]。相比于其他國家，我國節能減排工作的壓力巨大，作為我國可持續發展的必經之路，加強落實節能減排工作一方面能夠深化人類社會發展規劃認知，另一方面也能夠有效應對全球氣候變化，通過節能減排樹立大國形象，走向新型的工業化發展道路。

2加熱爐節能減排的常用措施

2.1爐型結構的合理化

對于加熱爐而言，其爐型結構直接影響著節能性，在新建加熱爐時應將其節能性作為重點。通過改造或者新建爐型結構，保證在爐膛內部發生燃料燃燒過程，避免爐膛內煙氣熱損失出現。此外，為了提升加熱爐的燃燒系數，盡量將煙氣余熱回收至爐膛中，最大程度減少爐膛熱損失，提升加熱爐熱效率。通常情況下，在新建加熱爐時應注意以下幾方面內容：選擇應用步進式爐型、為控制爐膛空間可增加爐體的長度、增設隔墻等，從而不斷提升加熱爐熱效率。

2.2爐膛熱損失的降低

水冷熱量損失、爐門輻射以及爐襯散熱等熱量損失均為爐膛熱損失，通過控制爐體的散熱、減少加熱爐孔洞的逸氣和輻射等，這些部分的熱量損失可有效降低單耗[2]。由于對加熱爐進行改建或者重建具備一定的困難性且需要消耗大量資金，因此在建造時就應關注以上內容，盡量降低熱損失。

2.3煙氣余熱循環利用

加熱爐煙道系統的熱損失和換熱器的換熱效率也會影響著加熱爐的熱損失。在煙氣余熱循環利用過程中，首先應對煙氣系統進行改造。現如今，在一些企業中往往還在大量應用地下磚煙道進行地下排煙，即：燃燒所產生的煙氣經過埋設在地下的磚結構煙道，從煙囪排出。這一排煙系統很容易致使煙氣從加熱爐的裝料門散發出來，由于在地下排煙系統中會吸入大量的冷空氣，并伴有一定的地下水滲入，在煙氣到達換熱器前，其煙氣量和煙氣溫度都已經大打折扣，一定程度上影響著換熱器的運行效果。因此，應當盡量減小換熱器和加熱爐之間的煙道長度，做好操作爐門和煙道的嚴密性，盡量保證多的熱量能夠被回收利用。

其次，合理選擇換熱器，換熱器是回收加熱爐燃燒煙氣的關鍵設備，其具備一定的高效性和節能性，通過利用換熱器對加熱爐煙氣進行回收，可以節約30%左右的燃料燃燒熱量消耗，提升30%左右的加熱爐產量。近些年來，隨著科技不斷發展，換熱器的類型不斷多樣化，針對新型金屬換熱器而言，包括：管狀插人件式換熱器、片狀管式換熱器以及噴流換熱器等[3]。要保證換熱器選擇合理性，對于金屬換熱器而言，其標準使用溫度為700攝氏度，一旦溫度過高就要想其中加入冷風對換熱器進行保護。距離煙道出氣口越近，煙氣溫度就越高，對于金屬換熱器而言無法進行正常工作。針對這一現象，可選擇應用陶瓷換熱器，其具有高傳熱效率、節能性明顯等特點。

2.4加熱裝置的合理選擇

在加熱爐中，燃燒器作為加熱裝置，至關重要，如今，燃燒器的應用技術也得以突飛猛進發展，應用愈發廣泛，現階段，加熱效果和節能效果較好的燃燒器主要包括以下幾類：平焰燒嘴輻射管燒嘴、燃煤器高速燒嘴、煤氣亞高速燒嘴等，在應用過程中應結合實際情況，各取所長[4]。

3燃燒熱能工程技術在加熱爐節能減排中的應用

3.1強化爐膛系統

在這一過程中，在加熱爐爐膛內部保證加熱場布置合理性，并利用燃燒控制技術和模擬技術，合理分配爐膛加熱場的熱能量，確定出爐內加熱火焰的構型，強化燃料燃燒，避免爐膛內出現局部位置過熱現象，降低加熱爐熱損失，增強加熱爐穩定性的同時，盡量延長加熱爐爐管的使用壽命。

結合加熱爐運行實際情況，假若在工作過程中爐膛內溫度不均勻，具體表現為上部分溫度高、下部分溫度低，那就是爐膛溫度場分布不均勻所導致的，在這一情況下，爐管也將逐漸呈現焦灼狀態，其使用年限將大打折扣，需在一年之內換新[5]。但在燃燒熱能工程技術的應用下，根據加熱爐改造設計方案，對改造后的燃燒系統進行模擬，在改造后爐膛內部燃料能夠充分燃燒，并且爐膛內溫度場分布合理，滿足加熱爐工作需求。

3.2燃料替代技術的應用

此外，從節能減排角度來看，在保證燃燒器和設計方案合理性的同時，保證加熱爐能夠正常運轉，可以將高熱值的燃料用低熱值的燃料進行代替，降低燃料采購成本的同時，可以有效減少無效火炬的排放量，從而帶來可觀的經濟效益和環境效益。

結束語：綜上所述，結合我國能源資源實際情況，在能源資源匱乏的態勢下，落實節能減排工作已是大勢所趨，隨著科學技術不斷發展，節能減排形勢的日益嚴峻，傳統的高耗能燃燒工藝已經不能滿足社會發展需求。因此，應當重視燃燒熱能工程技術的應用，不斷提升加熱爐熱效率，落實節能減排工作。

參考文獻：

[1] 鄭義，牛旭東. 熱能與動力工程技術的科技創新應用分析[J]. 魅力中國，2020（48）：233.

[2] 涂旭. 富氧燃燒技術在節能減排中的應用[J]. 數字化用戶，2018，24（2）：50.

[3] 宋志佳. 熱能動力工程爐內燃燒控制技術的運用[J]. 科學與財富，2020（22）：250.

[4] 黃前飛. 燃燒熱能工程技術在加熱爐節能減排方面的具體應用[J]. 軍民兩用技術與產品，2016（20）：235.

[5] 賈延峰. 熱能與動力工程中的節能技術探討[J]. 百科論壇電子雜志，2018（16）：287.