工業(yè)窯爐節(jié)能技術
概述
在工業(yè)生產中,工業(yè)窯爐利用燃料燃燒產生的熱量,或將電能轉化為熱能,從而買現對工件或物料進行熔煉、加熱、烘干、燒結、裂解和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設備,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)、預熱器、爐前管道、排煙系統(tǒng)、爐用機械等部分組成。
目前,工業(yè)窯爐廣泛應用于國民經濟各行各業(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)加熱的關鍵設備。其加熱技術的發(fā)展節(jié)能技術的采用,對于提高產品質量、降低生產成本、合理利用能源、改善勞動條件、實現文明生產等都有很大影響。
工業(yè)窯爐的類型繁多,在不同的行業(yè)需要滿足不同的應用背景和生產工藝要求。工業(yè)窯爐一般應滿足如下要求:
?。?)工業(yè)窯爐爐溫、氣氛易于控制,保證熱加工產品質量達到工藝要求;
?。?)爐子生產率高;
?。?)工業(yè)窯爐熱效率高,單位產品能耗低;
?。?)工業(yè)窯爐使用壽命長,砌筑和維護方便,筑爐材料消耗少;
?。?)機械化、自動化程度高;
?。?)基建投資少,占地面積小月、便于布置;
?。?)工業(yè)窯爐對環(huán)境污染少,勞動條件好。
在實際應用中,應根據不同的工業(yè)窯爐和具體生產工藝要求,從設計、施工、運行操作和維護管理等各方面綜合考慮,力求盡可能達到上述的基本要求。
目前,我國工業(yè)窯爐年耗煤達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,其中球團工序回轉窯生產線20多條,平均能效比國外先進水平低50%以上;石灰熱工窯爐約350座,平均能效比國外先進水平低10%;耐火材料熱工窯爐約1 900余座,平均能效比國外先進水平低10%~20%。
我國工業(yè)窯爐存在的主要問題是:技術水平低,裝備陳舊落后、規(guī)模?。荒芎母撸蟛糠秩狈Τ龎m脫硫污染控制設施,污染嚴重;運行管理水平低,管理粗放。
我國工業(yè)窯爐的節(jié)能潛力巨大,例如:鋼鐵廠余熱資源據估計相當于1 000多萬噸標準煤,其中65%是可以回收的,而目前只回收了總量的10%,仍有約500多萬噸標準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)約的能源相當于1億tee。
隨著全球經濟、資源和環(huán)境一體化趨勢的發(fā)展,我國的工業(yè)爐窯技術及裝置水平面臨較大挑戰(zhàn),節(jié)能減排更是勢在必行。因此,工業(yè)爐窯的發(fā)展須走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的可持續(xù)發(fā)展道路。其主要趨勢可概括如下:
?。?)燃料方面
①工業(yè)窯爐合理組織工業(yè)窯爐氣體燃料;
?、诤侠硎褂梦鳉鈻|輸工程給東部、中部地區(qū)送來的可觀天然氣;
?、酃I(yè)窯爐大力開發(fā)水電資源,有效地優(yōu)化我國能源結構;
?、艽罅嵤崈裘杭夹g,其中煤氣化是潔凈煤燃燒的核心技術。
(2)技術方面
?、俟I(yè)窯爐選擇合適爐型結構,提高機械化程度;
?、诓粩喔纳迫剂先紵隣顩r;
?、酃I(yè)窯爐采用新型爐用材料,優(yōu)化爐襯結構;
?、軕糜酂峄厥占夹g及裝置。
?。?)能源方面
工業(yè)窯爐應把握開源節(jié)流兩手抓。根據我國能源形勢,工業(yè)窯爐節(jié)能勢在必行。
?。?)環(huán)保方面
①調整燃料結構,盡可能選用天然氣、油或煤轉成氣作燃料,或選用各種煤的清潔燃燒技術;
?、诓捎孟冗M燃燒技術,降低NOx的生成;
?、酃?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)能技術改造途徑很多。在實際應用中,對于不同類型的窯爐需要根據具體情況采取合理的節(jié)能技術改造方案。