工业炉窑节能.docx
- 文档编号:23441554
- 上传时间:2023-05-17
- 格式:DOCX
- 页数:25
- 大小:75.02KB
工业炉窑节能.docx
《工业炉窑节能.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工业炉窑节能.docx(25页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
工业炉窑节能
第六章工业炉窑节能
第一节工业炉窑节能意义
一、工业炉窑是目前众多用能设备中的重点耗能设备。
·一家拥有工业炉窑的耗能企业,其工业炉窑耗能量约占到本企业耗能量的10%~70%,有的企业甚至更多。
·以电子工业炉窑为例,该行业工业炉窑耗能量约占到电子行业耗能量的30%。
·陶瓷、玻璃生产企业其工业炉窑耗能量,约占到该企业耗能量的50%以上,有的企业甚至占到80%以上。
二、工业炉窑节能潜力空间大
·工业炉窑由于受产品生产工艺、生产组织、炉窑构造、炉窑材料等因素影响,设备热效率相对较低。
·如玻璃坩锅炉热效率仅为3~5%,玻璃池炉热效率也只有20%左右,隧道窑的热效率也仅在25%~30%,窑车的热损失占到30%,窑体散热在8%~10%。
·现提高工业炉窑的热效率,减少产品耗能量有很大的提升空间。
第二节工业炉窑的种类
·工业炉窑门类很多,常有以下分类:
一、按工作温度分为高温炉窑、中温炉窑和低温炉窑。
二、按燃用燃料又分为:
煤窑、油窑、天然气、煤气窑炉、电窑。
三、按燃烧方式控制又分为:
自动调节(含机械加煤)和人工调节(含人工加煤)两类。
四、按工艺特征又可分为金属冶炼炉窑、热处理炉退火炉、加热炉、蒸馏炉、水泥窑、玻璃窑、陶瓷窑、石灰窑、玻纤炉等。
五、按炉窑结构特征又可分为隧道窑、台车窑、室式窑、网带炉、推板窑、推杆窑、井式炉、环形炉、辊道窑、梭式窑、钟罩炉、池炉、坩埚炉等。
六、按窑炉内气体成份又可分为真空炉窑、氢气炉窑、氮气炉窑、氢氮混合气体炉窑。
第三节工业炉窑节能技术
·1、以燃用优质煤、固硫型煤和采用循环流化床、粉煤燃烧等先进技术改造,替代中小锅炉和工业窑炉。
·2、采用蓄热式燃烧技术。
·3、富氧闪速及富氧熔池熔炼工艺、替代反射炉、鼓风炉和电炉等传统工艺,提高有色金属(铜)熔炼强度。
·4、采用氧气底吹炼铝工艺。
·5、推广炉窑全保温技术,采用异型保温材料。
·6、建材(钢玻、陶瓷)炉窑采用富氧和全氧燃烧技术。
·7、推广采用新型窑型。
如陶瓷行业:
淘汰倒焰窑、推板窑、多孔窑等落后窑型、推广辊道窑技术。
·8、改善燃烧系统,选用高效燃烧器烧嘴,采用先进的电子燃烧控制技术,做到对炉窑温度炉内压力,空燃比例实施自动控制。
·9、采用洁净气体燃料无匣钵烧成工艺,减少匣钵蓄热损失。
·10、选用高效长寿的电热发热元件。
灵敏精确的温度控制技术。
第四节加强炉窑节能运行管理
1、根据燃烧设备,使用的燃料种类,燃烧方式,控制好炉窑空气过剩系数。
工业炉窑空气系数推荐表
燃料种类
燃烧方式
空气系数
煤
机械加煤
1.2~1.4
人工加煤
1.3~1.5
粉煤
人工调节
1.2~1.3
重油
自动调节
1.15~1.2
人工调节
1.2~1.3
气体燃料
自动调节
1.05~1.2
人工调节
1.15~1.25
喷射调节
1.05~1.15
说明:
1、为设备出口处,额定负荷状况下空气系数值。
2、氧化还原特定炉窑,炉门频繁开启炉窑燃烧器需经常灭火点或需开口的炉窑除外。
·2、定期不定期开展燃烧设备的扦查和维修。
保证燃烧的供风引风设备,燃烧控制系统,各路控制阀门处于良好状态。
·3、工业炉窑使用的燃料晶料,质量应相对稳定。
·4、根据工艺过程的可能,在降低综合能耗的前提下降低加热温度的规定值,准确控制被加热或被冷却物体的温度防止超出规定的温度范围。
·5、改进工业炉窑的本体、台架以及运送被加热物的台车,链爪辊道等的结构,减少其重量,采用比热和导热率小的材料,降低其蓄热损失和热损失,提高设备加热速度和热效率。
·6、加强生产调度和调整,根据加热产品数量、加热温度,实行集中开炉或集中运行生产,缩短两个加热周期间的空烧仃歇时间及工序间的等待时间减少空载热耗。
·7、使每台炉窑接近额定产量或额定负荷防止产量过低过高而增加热耗。
·8、在工艺条件允许的情况下,积极采用被加热物热装、连装、热送等加热形式,并尽可能提高热装温度,减少被加热物的吸热量。
·9、对工业炉窑及其附件,保温结构开展定期检查及维修,保证炉体外壳、炉底、吊挂炉顶、炉门、孔门有完好的有效的绝热层和密封性,减少热量流失,炉气逸出或冷空气吸入。
·10、开展工业炉窑的余热回收利用。
第五节轻质耐火材料与节能
一、隔热耐火材料与节能
能源是人类赖以生存的重要物质条件。
随着工业化的高速发展,人民生活的不断提高,能源的消耗越来越多,能源的价格成倍增加,“能源危机”已成为工业界的共识。
隔热耐火材料的发展和新品种的涌现,为节能、降耗提供了新材料。
目前,我国能源利用率只有30%左右,比国外先进水平低20多个百分点,而且环境污染严重。
就陶瓷行业而言:
隧道窑
隧道窑窑车蓄热占20一30%,制品与匣钵耗热占25—300%,窑体散热占8—10%。
如将隧道窑横截面分成上、中、下三部分,则三部分占用的热量比为1:
1.3:
3.8,且下部分占用的热量中的2/3是窑车蓄热。
以上数字表明,采用高性能隔热耐火材料砌筑低蓄热窑车具有显著的节能效果。
另外,选用合适的隔热材料,对于加强隔热保温降低表面散热,也能起到节能的显著效果。
比如:
烧成。
温度为1350℃的隧道窑,在烧成带部位,通过窑内壁高铝砖传到隔热层耐火砖的温度只有1000℃左右,如用QN—O.4的轻质粘土砖(允许使用温度1150℃)替代QN一1.O的轻质粘土砖(允许使用温度1350℃),其最高温度部位的窑墙的表面温度可隐藏在50℃左右。
辊道窑
采用优质耐火材料、可减薄窑墙厚度,增加窑内的宽度,因而可获得产量明显增加的效益。
比如:
窑宽由630mm增加到930mm,则产量可增加43%。
间歇窑
采用隔热耐火材料减薄窑墙厚度,其蓄热量可大大的降低。
对比数字表明,两座窑墙不同的间歇窑共同的热工条件为:
烧成温度1200℃升温时间12h,环境温度30℃,窑墙厚度为797mm,蓄热量为361KJ/㎡,窑墙厚度减薄在545mm时,蓄热量149KJ/㎡,前者是后者的两倍。
根据国内外经验,窑内衬应尽量少用或不用重质材料。
在设计时要采用高质的轻质耐火材料,尤其是梭式窑,因是不稳定传热,其内衬采用轻质耐火材料更为重要。
窑体还应加强隔热保温,这不但可减薄窑墙厚度,减少积蓄热,节约能耗,还可降低窑体外表面温度,改善操作条件,节约材料。
窑车车衬,在隧道窑内积蓄热要占到总热耗的20—30%,而且加剧了窑内温差,是造成窑内上下温差的主要原因之一。
它严重影响了产品的均匀加热,延长了烧成时间,减少产量,增加了能耗。
近年来国外推行的低蓄热窑车节能非常显著,这是国外窑炉热耗低的原因之一,是窑炉节能的一个重要措施,也是窑炉节能的一个方向。
二、轻质砖的品种、技术条件及应用范围
近几年来,国内陶瓷行业发展很快,特别是引进线的不断增加及其表现出的优越性,带动了陶瓷窑炉结构的大革新。
我厂对国外轻质砖进行了剖析。
在科研单位的帮助下,先后开发了高强漂珠砖,可发聚笨乙稀高铝轻质砖、莫来石轻质砖、氧化铝空心球砖及多种不定形轻质浇注料。
为了保证砖型的几何尺寸准确,保证砌筑质量,又购置一整套锯、磨、钻加工设备,从而保证了轻质砖的内在质量和几何尺寸准确。
几种轻质砖的使用领域:
(1)漂珠砖
漂珠砖可直接用于隧道窑、辊道窑予热带、冷却带的衬里,在1000℃以下可直接接触火焰,具有很好的节能效果。
还可用于窑车车衬的下部,QN—0.6的漂珠砖可用于保温层。
(2)高铝聚轻球砖
高铝聚轻球砖是以可发性聚笨乙稀为燃烧料,以高铝细粉为主要原料生产的轻质砖,它可用于隧道窑、辊道窑的予热带、冷却带。
烧成温度不大于1200℃的烧成带也可以使用,还可用于轻质窑车的车衬,间歇窑的保温砖。
(3)低铁高铝轻质砖
低铁高铝轻质砖,耐火度高、热稳定性好、耐压、抗折强度高、化学稳定性好,可用于隧道、辊道窑烧成带和梭式窑的衬砖、吊顶砖、盖板砖、窑车上部衬砖。
(4)莫来石轻质砖
莫来石轻质砖具有相当优良的热稳定性和高温性能。
它主要用于烧成温度比较高的隧道窑、辊道窑、梭式窑的墙砖、顶砖、窑车上部衬砖。
(5)氧化铝空心球砖
氧化铝空心球砖,主要用于烧成温度大于1400℃的隧道窑烧成带衬砖、梭式窑衬砖、窑车上部衬砖,还可用于烧成电子陶瓷、磁性材料的电推板窑的窑衬。
几种轻质砖的化学、物理性能指标(略)
氧化铝空心球、漂珠砖理化性能
理化性能
氧化铝空心球制品
漂珠砖
1.3
1.6
1.0
0.8
0.6
Al2O3%
95
95
40
35
32
Fe2O3%
<0.8
<0.8
2.5
2.4
2.3
常温耐压(MPa)
17
30
>10
>8
>6
常温抗折(MPa)
3.5
8.5
>2.5
>1.8
>1.2
荷重软化点℃
1600
1600
1250
1250
1230
耐火度℃
>1790
>1790
>1700
>1670
>1650
导热系数(1100℃热面)W/m·k
0.93
1.10
0.22
0.20
0.18
备注
0.1MAa荷重测试
氧化铝空心球几何尺寸按照GB3995-83执行。
高强漂珠几何尺寸按照GB3994-83执行。
莫来石轻质砖、低铁轻质砖、高铝轻质砖理化性能
理化性能
莫来石制品
低铁轻制品
高铝轻制品
1.0
0.8
1.0
0.8
1.0
0.8
Al2O3%
>55
>55
>50
>50
>60
>60
Fe2O3%
<0.8
<0.8
<1
<1
<1.5
<1.5
常温耐压(MPa)
>10
>6
>7
>4
>6
>3
常温抗折(MPa)
>3
>2
>2.5
>1.5
>1.9
>1.7
荷重软化点℃
1450
1400
1400
1350
1350
1300
耐火度℃
>1750
>1750
>1750
>1700
>1700
>1700
导热系数(1100℃热面)W/m·k
0.26
0.24
0.26
0.24
0.26
0.24
备注
注:
荷重测试为0.1MPa。
莫来石轻质砖、低铁轻质砖、高铝轻质砖
几何尺寸按照GB3995—83执行。
三、轻质砖在设计和使用中应注意的问题:
1、在设计炉窑时,对轻质砖的耐火性能要留有余地,以防温度波动,造成窑顶坍塌。
2、在设计轻质砖的几何尺寸时,不易将异型砖设计的过大,因过大、过厚的砖在制作时不易烧透。
尽管延长保温时间,往往还是外熟里生。
另外、砖越大,在冷却时产生的热应力越大,越容易剥落掉块。
3、应根据加热过和临界应力出现的部位,确定炉窑膨胀的尺寸,予留好膨胀缝。
4、选用比较合适的粘结剂,特别是砌筑窑顶的粘结剂(泥浆)。
5、不可片面强调轻质砖的强度值,从试验研究结果表明,高强度值的材料,往往伴随着脆性和相当低的热震振稳定性。
6、建立科学的热工制度,是保证轻质砖安全使用的重要措施,预防破坏性拉应力的产生,特别应引起注意的是在低温阶段(1000℃)以下,轻质砖在1000℃以上常表现出塑性,因而可使应力降低,减缓破坏性,随着温度的降低,塑性渐渐消失,拉应力集中,破坏性增大,实践证明,在1000℃以下,按25℃/h冷却,一般不会出现问题。
工业炉窑节能案例:
案例一、蓄热式高温空气燃烧技术在非轧钢加热炉的应用。
案例二、富氧燃烧技术在被该窑炉上的应用。
案例三、玻璃窑炉采用异型保温材料节约能源。
节能案例一:
蓄热式高温空气燃烧技术在非轧钢加热炉上的应用
1神雾公司采用蓄热式燃烧技术改造非轧钢加热炉的实例
(1)大型台车式加热炉
重机、军工行业有许多与水压机及大型锻压设备配套的台车式加热炉,最高炉温一般要求达到1300℃以上,如果使用发热值只有1250x4.18KJ/Nm3,的发生炉煤气作燃料(建国初期所建厂一般如此,近年来该种燃料又有上升趋势),炉子在高温段升温困难,因而要求空气与煤气双预热后燃烧。
传统的做法是炉后装设空气换热器与煤气换热器,实际情况煤气换热器往往因煤气质量问题寿命很短,许多厂家都尝够苦头,最后舍弃不用。
在煤气不能预热的情况下,即使空气换热器将助燃空气预热到500℃也解决不了炉温问题。
有的工厂为了将空气能预热到600℃以上人炉,在炉子两侧的地下建设庞大的以格子砖为蓄热体的老式蓄热室。
新型蓄热式烧嘴的出现无疑给上述工厂带来福音。
神雾公司率先在邢台轧辊厂3000吨水压机车间的一台29.7㎡台车式加热炉上进行蓄热式燃烧技术的改造。
该炉两侧共装设8对空气单预热蓄热式烧嘴,炉子分前后两区控制,设立两个空气/烟气换向用的两位四通换向阀和两个煤气快速切断阀,并采用可编程序控制器对炉子的热工参数和换向程序进行自动控制。
因为蓄热式烧嘴能将空气预热到只比当时炉温低50℃~100℃的高温,也就是在炉温升至1100℃后,助燃空气的人炉温度超过1000℃,自然炉子高温段的温升问题迎刃而解,同时也达到了降低燃耗的目的。
(2)敞焰加热的连续式热处理炉
小型成批工件热处理一般采用连续式炉,炉内无特殊气氛要求、燃料在炉膛内燃烧、燃烧产物可直接接触工件的炉型称为敞焰加热式炉(相对隔焰加热而言)。
根据炉内传动方式的不同有辊底式炉、链条式炉、铸造链板式炉、隧道式炉等,它们的共同点是根据热处理工艺曲线的要求,沿炉子长度方向设立若干个区段:
如预热段、加热段、保温段、冷却段等,每区段的升温速度与保温温度衡定,炉子连续工作。
从热工制度来看,连续式热处理炉与轧钢加热炉有相同之处,但是热处理炉的温度制度一般更加严格,炉内温差要求更小。
神雾公司设计改造了两台连续式热处理炉,洪都钢厂的辊底式钢管热处理炉和东钢的链条式球墨铸铁管材热处理炉。
洪都钢厂的辊底式钢管热处理炉用于钢管退火,燃料为冷发生炉煤气。
采用空气、煤气双预热的组合蓄热式烧嘴和小型三通换向阀等神雾专利技术,取得了节能20%和减少钢管表面氧化烧损的明显成绩。
以前的炉子烧出的钢管表面附着一层氧化皮,现在出炉钢管表面光亮,看不见氧化皮,冷却后用手也搓不出氧化皮来(该厂工艺只要求“可视少氧化”,并没有具体的化验指标,所以也没做氧化减少量的数据测试)。
敞焰少氧化加热一直是热处理行业关注和潜心研究的重要课题,然而利用蓄热式烧嘴实现这一技术目标是神雾公司独自辟出的一条蹊径。
洪都钢厂辊底式炉的剖面图见图1。
从图中可见,被处理钢管位于炉膛中部的辊道上,辊道上下安装蓄热式烧嘴,每个烧嘴由煤气蓄热室、空气蓄热室和点火小烧嘴组成。
上部烧嘴的煤气蓄热室置于空气蓄热室下方,下部烧嘴则与之相反。
这样一来,从烧嘴喷出的火焰都是以贫氧气氛接近工件,自然使钢材的氧化烧损减少。
如果安装常规烧嘴的炉子采用本燃烧方式,势必造成燃料的不完全燃烧和炉内积炭等问题,而蓄热式燃烧技术的基本思想就是让燃料在高温低氧(体积浓度)气氛中燃烧,火焰在刚刚离开烧嘴喷向工件表面时是贫氧的还原性气氛,但是在随后的扩散燃烧过程中通过分级燃烧和高速气流卷吸燃烧产物将可燃成分燃烧干净,不但不会积炭,而且还会收到均匀炉膛温度、燃烧热效率高和减少NOx排放的效果。
图1洪都钢厂辊底式炉剖面图
东钢的链条式球墨铸铁管材热处理炉分加热段、急冷段和缓冷段。
所用燃料为高炉煤气,加热段炉温900℃,原设计使用普通烧嘴,用装设在加热段烟道中的换热器将空气和煤气预热后燃烧。
因高炉煤气热值只有740×4.18KJ/Nm3,用换热器预热的介质温度也有限,难于满足加热段温度的要求。
神雾公司提出使用蓄热式燃烧系统替换原设计的供热系统。
神雾公司空气、煤气双预热高炉煤气蓄热式烧嘴已经在多座轧钢加热炉上使用,获得了巨大的经济效益和社会效益,现在将此技术应用到热处理炉上是完全可行的。
可实现提高热效率、保证炉温、优质加热、降低燃耗和减少氧化烧损以及大大降低NOx、CO2排放等综合效果。
综上所述,在敞焰加热的连续式热处理炉上使用蓄热式燃烧技术是很有发展前途的,它能达到减少氧化烧损效果恐怕比节约燃料所得到的经济效益还要大得多。
(3)蓄热式燃气辐射管燃烧器加热炉
有些工业炉为了炉内气氛或工件洁净的需要,要将燃烧产物与工作气氛隔开,一般的做法是让燃料在单独的管状空间内燃烧,然后靠管子表面的热辐射对炉内供热,此种管子装置称为“辐射管”燃烧器。
安装辐射管燃烧器的工业炉有各种保护气氛的热处理炉、真空热处理炉、搪瓷行业的搪烧炉等。
燃气辐射管燃烧器一般使用优质气体燃料,最早的燃气辐射管燃烧器没有余热回收装置,根据炉内温度水平和炉温均匀性的要求,沿管子长度上的温差不能过大(一般不能超过150℃~200℃),所以辐射管燃烧器排烟温度只能比管壁温度低150℃~200℃。
对于燃料热值Qd=4130×4.18kJ/Nm3的焦炉煤气、管壁温度为1100℃的辐射管,排烟温度以900℃计,此时排烟热损失Qy为:
Qy=5.09(单位烟气生成量)×0.369(烟气比热容)×900×4.18=1690×4.18kJ/Nm3
在忽略冷态介质显热和散热等其他热损失的前提下(这部分热量很少),辐射管燃烧器的热效率为:
(Qd-Qy)/Qd=(4130-1690)/4130=59%
辐射管燃烧器技术进一步发展,在排烟端装设间壁式的空气换热器,因为安装地点的限制和换热效率的低水平,空气预热温度一般只有200多度,此时排烟温度也只能降至650℃左右,相应排烟热损失Qy为:
Qy=5.09(单位烟气生成量)×0.356(烟气比热容)×650x4.18=1178×4.18kJ/Nm3
此时辐射管燃烧器的热效率为:
(Qd-Qy)/Qd=(4130-1178)/4130=71.5%
可见,辐射管燃烧器的节能潜力很大,但要进一步降低排烟温度,又非蓄热式燃烧技术莫属。
蓄热式辐射管燃烧器同蓄热式烧嘴一样能几乎极限的回收烟气余热,以排烟温度200℃计,此时的排烟热损失Qy为:
Qy=5.09()×0.34()×200×4.18=346×4.18kJ/Nm3
相应辐射管燃烧器的热效率升至:
(Qd—Qy)/Qd二(4130—346)/4130;91.6%
蓄热式辐射管燃烧器除节能外,还有能使沿管子长度方向上温度的均匀性改善和因消除燃烧局部高温而带来的其它优点:
延长辐射管寿命和减少NOx排放等。
神雾公司自2002年初着手蓄热式辐射管燃烧器的研制开发工作。
在取得实验室阶段的研究成果的基础上,开始试生产制造并投入现场使用。
2003年底,采用神雾蓄热式辐射管燃烧器装置系统用于钢板热处理的广东佛山钢厂塔式辊底炉一次投产成功,为保护气氛热处理炉的节能高效发展开拓了一条新路,其意义重大深远。
2非轧钢炉蕾热式燃烧技术探讨
对于轧钢加热炉上采用蓄热式燃烧技术已无疑义。
本文上述非轧钢炉上使用蓄热式燃烧技术也已获得成功,在同类炉子上。
可广泛推广采用。
但并不是所有工业炉都适合采用蓄热式燃烧技术。
笔者根据工业加热炉不同情况和自己的经验提出以下看法。
(1)周期式中温热处理炉不适合选用蓄热式燃烧技术
周期式中温热处理炉最高炉温为900℃左右,而采用蓄热式燃烧的炉子在升温期间的低温段是不启动蓄热换向系统的,只有炉温升至燃料的着火温度——一般700℃以上才开始换向而进入正常的蓄热式燃烧状态。
也就是说,中温炉只在700℃~900℃期间才可发挥蓄热式燃烧的节能效益。
另一方面,周期热处理炉必须严格执行热处理工艺曲线,常规的炉子在降温阶段靠调节烟道闸门来控制降温速度,而蓄热式炉采用引风机强制排烟,不但费电还给降温阶段的温度控制带来麻烦。
周期式中温热处理炉最合理的炉型是全纤维炉衬与高速烧嘴相结合。
因为用重质耐火材料砌筑的炉子,其炉体蓄热损失在炉子热平衡中占很大比例,改为纤维炉衬后能减少90%的蓄热损失,而这点蓄热式加热炉不易实现,因为蓄热式烧嘴的烧嘴砖不好与纤维炉衬相匹配;高速烧嘴的气流喷出速度高达(100~200)m/s,高速气流的强烈扰动使工件得到均匀的加热,而蓄热式烧嘴喷口因为要同时兼顾排烟的技术要求,燃(烟)气气流喷出速度不能太大。
(2)排烟余热可以用来预热物料或工件的炉子
有些工业炉,高温段的烟气余热可以用来预热进炉物料或工件,使其直接变为工艺有效热,这样比预热助燃空气或燃料本身的节能效果更直接有效。
用烟气余热去预热炉料只要能将排烟温度降到一定程度,即使达不到排烟极限温度(比如说300℃排烟)也是可取的,因为最后烟气留有一定的热量排人烟囱会加大烟囱抽力,这时可以省去引风机。
建材、化工等行业这类型炉子很多,如各种焙烧炉、回转窑、隧道窑等。
(3)选用蓄热式燃烧系统时要注重全面经济效益分析
机械行业的室式锻造加热炉的热效率很低,甚至小于5%。
从理论上讲,用蓄热式燃烧技术对其进行改造最为合适。
但为数不少的锻造加热炉的工作任务不饱满,间歇时间长。
如果花不少的财力物力对这些炉子进行了蓄热式改造,当时测试的热效率指标也许令人满意,但综合分析计算,包括设备的维修、电能的消耗等就不见得合算了。
(4)有些热效率很高的炉子用蓄热式燃烧技术进行改造是为了简化炉子结构、节省钢材。
以加热热水或蒸汽为目的的炉子称为“锅炉”,以加热空气而得到热风的炉子称为“热风炉”(多用于烘干行业),以加热油为目的的炉子称为“油介质锅炉”……。
这类炉子的特点是,它们用各种方法将热量一级一级地利用,例如:
锅炉的主炉膛周围布满管壁,称之为“辐射受热面”,随后安排了“对流受热面”,再后面还有空气预热器、省煤器,直到排烟温度降到200℃以下。
从热能利用的程度来看,这些炉子已到达极限,它们的热效率已达85%~90%。
但如果用蓄热式燃烧技术来完成这些工艺,其炉子结构就简单多了。
日本早年就出现了蓄热式锅炉,其钢材用量只是传统锅炉的一半,当然还可得到蓄热式燃烧技术所特有的环保效益等。
图2为一台以煤气为燃料的蓄热式热风炉示意图。
图2蓄热式热风炉示意图
产生热风的部分是一台常规的“钢管式空气换热器”,它们置于一个两头装有蓄热式烧嘴的炉膛内。
蓄热式烧嘴能轻而易举地将排烟温度降到200℃,这台简单的热风炉的热效率可达80%以上。
节能案例二:
富氧燃烧技术在玻璃窑炉上的应用
众所周知,玻璃生产中需要消耗大量的燃料,节能潜力很大。
而且,随着人们环保意识的不断增强,窑炉的环保性能也越来越受关注。
富氧燃烧技术的应用,能够很好的解决玻璃工业化生产与环境保护相适应的一系列问题,已被来越多的公司应用和认可。
1富氧燃烧概述
在普通的空气助燃窑炉中,近80%的不助燃氮气形成废气排出窑外,带走大量热量,造成热量的无谓消耗。
同时在高下生成NOx,污染大气。
采用比空气中含氧量高的气体(直至纯氧)来助燃的过程叫做富氧燃烧(使用纯氧的称为纯氧燃烧),这种燃烧方法能有效的解决上述问题,因此,具有重要的现实意义。
2富氧燃烧的节能机理
2.1富氧燃烧的节能效果
如图一所示:
在同一个燃烧温度下,助燃空气中氧的浓度越高,节能越多。
但当浓度超过60%时,节能的幅度将减小;另一方面,在同一个含氧浓度下,燃烧温度越高,节能效果越明显。
因此,在需要较高熔化温度的玻璃窑炉中采用富氧燃烧,节能效果更为理想。
实验表明,炉温时1600℃,用含氧量为23%的富氧空气助燃,可节能10-25%,用含氧量为25%的富氧空气助燃,则可节能20-40%;用含氧量为27%的富氧空气助燃,则可节能30-50%。
图一富氧燃烧的节能效果
2.2富氧助燃比菅通空气助燃节能的原因
燃料迅速的与空气中的氧化合,发出光和热的现象称为燃烧,最后都要变成CO2、H2O其它杂质气体等。
燃烧设备的目的就在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工业炉 节能