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工业炉窑节能环保行业发展态势

工业炉窑节能环保行业发展态势
工业炉窑节能环保行业发展态势

工业炉窑节能环保行业概况

1、工业炉窑节能环保行业的基本情况

公司主营业务是为电石、铁合金、黄磷、钢铁、有色金属、纯碱和建材等高能耗、重污染行业提供工业炉窑节能环保系统解决方案,属于大气污染治理环保行业下的工业炉窑节能环保行业。

(1)节能减排的紧迫性

由于人们对工业高速发展的负面影响预防不力,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏。人类不断向环境排放污染物质,给生态系统造成直接的破坏和影响,因大气污染衍生的温室效应、酸雨和臭氧层破坏等环境变化,已严重影响人类的生活质量和身体健康,环境问题已经成为人类社会可持续发展所面临的一个不可回避的问题。

工业炉窑是利用工业生产中用燃料燃烧或电能转换产生的热量,将物料或工件进行冶炼、焙烧、烧结、熔化、加热等工序的热工设备。在我国以煤为主的能源结构下,工业炉窑是主要污染排放源之一,也是耗能大户。据统计,目前我国各种工业炉窑(不包括锅炉)约有11 万台,其中燃煤工业炉窑约有六万多台,分布在电石、铁合金、钢铁、建材、有色金属等高耗能、高污染行业,地域分布较广,主要分布在华北、西北和西南等地区。

工业炉窑应用于国民经济的各行各业,量大面广。我国大部分工业窑炉在炉型结构、燃烧系统、余热利用、绝热材料、热工检测、自控、微机应用及环保等方面都比较落后,而且我国工业炉窑容量大多偏小,造成能源浪费,同时环境污染严重。目前我国电石、铁合金、钢铁、化工、建材、有色等主要耗能行业的工业炉窑余热利用率仅在5%左右,并且以烟气余热或直接燃烧制取蒸汽为主要利用方式,有效利用率不足40%,没有达到真正的能源综合利用,并且排放出大量的CO2,温室效应严重。

在我国以煤为主的能源结构下,工业炉窑是主要污染排放源,是《清洁生产促进法》规范的主要对象。过去,由于我国工业在发展思路上存在重开发、轻节约、重速度、轻效益的倾向,工业炉窑普遍存在工艺技术和装备落后,能源使用效率低下,烟尘排放超标等环境污染问题,由燃煤造成的大气污染已十分严重,全世界10 个大气污染严重城市中我国即占7 个。我国已批准实施限制排放二氧化碳的《京都议定书》,尽管目前未参加考核,但仍具有减少二氧化碳排放、防止地球变暖的义务。

工业炉窑也是耗能大户,目前,我国共有各类工业炉约11 万台,约占全国总能耗的1/4,占工业总能耗的60%。以我国工业炉窑中污染最重的电石行业为例,每年产生的炉窑尾气超过150 亿立方米,绝大部分被直接燃烧排放,造成能源极大的浪费,每年因此相当于损失240 万吨标准煤,同时排放1200 万吨二氧化碳和90 余万吨粉尘,其中粉尘含量超过了国家标准(GB9078-1996 的限值100mg/Nm3)400 倍左右,严重破坏了生态环境。工业炉窑尾气大量排放造成的环境污染和资源浪费备受关注。自改革开放以来,我国工业炉

窑工艺技术有了较大的进步,但工业炉窑能源利用总体水平不高,仅相当于发达国家20世纪50~60 年代的水平,工业炉的热效率平均不到30%,而国际上工业炉的热效率平均为50%以上。工业炉窑密闭生产和高温尾气净化与循环利用装置作为节能环保技术的载体,应用于高能耗、重污染行业,随着国家对电石、铁合金、钢铁行业等“两高”行业准入标准的重新修订,原有落后生产设备亟需进行改造,工业炉窑节能环保技术和设备的推广速度不断提高。根据重新修订后的《电石行业准入条件(2007 年修订)》和《铁合金行业准入条件(2008 年修订)》,工业炉窑节能环保技术及装备在电石行业和铁合金行业的能源消耗和污染物排放需要达到如下标准:

注:一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。

电石工业为我国工业炉窑污染最为严重的行业之一,电石是有机合成化学工业的基本原料之一,是乙炔化工的重要原料。我国电石主要用于生产PVC 聚氯乙烯,约占电石消费总量的75%以上,生产金属切割用的乙炔类产品约占10%,其余用于生产氯丁橡胶、聚乙烯醇(PVA)、

石灰氮及衍生物等产品。国内大型电石企业有新疆天业集团有限公司、新疆圣雄能源开发有限公司、湖南蓝伯化工有限责任公司、浙江巨化电石有限公司、宁夏英力特化工股份有限公司、内蒙白雁湖化工股份有限公司、四川宜宾昌宏化工厂有限责任公司、山西磊鑫电力硅镁有限公司及湖北宜化集团有限责任公司等。

电石的生产设备分为开放式电石炉、内燃式电石炉和密闭式电石炉,相应的,电石生产方式包括开放式、内燃式、密闭式三种。生石灰和含碳原料(焦炭、无烟煤或石油焦)在电石炉内依靠电弧高温熔化反应生成电石,并生成副产品一氧化碳。一氧化碳根据电石炉的类型以不同方式排出:在开放式电石炉中,一氧化碳在料面上燃烧,产生的火焰随同粉尘一起向外四散;在半密闭式电石炉中,一氧化碳的一部分被安置于炉上的吸气罩抽出,剩余的部分仍在料面燃烧;在密闭式电石炉中,全部一氧化碳被抽出进行净化和循环利用。由于开放式炉型污染严重、效率低下,国家已经制定相关行业准入标准淘汰开放式矿热炉,目前工业生产企业使用的矿热炉炉型主要为内燃式和密闭式。我国电石行业每年产生的炉窑尾气超过150 亿立方米,绝大部分被直接燃烧排放,形成1200 万吨二氧化碳和90 余万吨粉尘,其中粉尘含量超过了国家标准的400 倍左右,严重破坏了生态环境,同时造成能源极大的浪费,每年因此相当于损失240 万吨标准煤。按照相关行业产业结构调整规划,我国将逐渐淘汰内燃式矿热炉,积极推广节能环保密闭矿热炉。

目前我国能源短缺,环境污染问题日益加剧,如果仍以传统的高消耗、低产出、高污染的生产方式来维持经济的增长,将会使环境状况进一步恶化,也会使有限的资源加速耗竭,使经济增长成为短期行为。推进节能环保、发展绿色产业,已经成为我国的一项基本国策和长远战略发展方针。2004 年国家发改委将燃煤工业炉窑改造工程和余热余压利用工程确定为我国十大重点节能工程。作为我国中长期发展规划的重要组成部分,工业炉窑节能环保行业是一个发展潜力巨大的朝阳产业。

(2)工业炉窑节能环保行业具有稳固的客户基础

1)工业炉窑节能环保行业的下游行业是国民经济的支柱产业,具有强大的资金实力工业炉窑节能环保行业的下游行业为电石、铁合金、黄磷、纯碱、建材、钢铁、有色金属等行业。电石主要用于生产基础化工原料PVC,目前我国电石法生产PVC 的产能占PVC 总产能的70%以上。在我国以煤为主的能源结构下,随着国际原油价格的不断攀升,电石法生产PVC 较乙烯法生产PVC 在我国具有明显的成本优势,未来电石法仍将是我国PVC 生产的主流。PVC 被广泛用于建筑工程、医疗器械、食品包装、电子产品包装、管道、商用机器壳体、电线护套、人造革、薄膜等产品,与居民生活关联度很大。铁合金主要作为脱氧剂和合金元素添加剂应用于钢铁工业和机械铸造行业,铸造力学性能良好的钢材,改善钢的质量与性能。黄磷工业、纯碱工业、建材工业、钢铁工业、有色金属工业等均为国民经济的重要支柱产业,其产业链可以延伸到国民经济的各个方面,终端产品市场范围涵括建筑工程、农业肥料、医药、纺织、印染、玻璃、造纸、机械、轻工、汽车、煤炭、船舶、铁道装备、电子、航空航天、核能利用等。

2008 年国际经济危机对我国实体经济带来较大影响,2008 年底中央政府推出4 万亿投资的两年经济振兴计划。根据国家发展与改革委员会发布的数据,2009 年我国高载能行业中,钢铁、有色金属等主要高耗能产品生产恢复较快,全国粗钢产量56784 万吨,同比增长13.5%,增速同比加快12.4 个百分点;钢材产量69244 万吨,增长18.5%,增速同比加快14.9 个百分点;铁合金产量2209万吨,增长20.4%,增速同比加快16.5 个百分点。在有色金属行业,2009 年全国十种有色金属产量2681 万吨,同比增长5.8%。在建材行业,2009 年全国水泥产量162898 万吨,同比增长17.9%,增速同比加快12.7 个百分点;平板玻璃产量56073 万重箱,增长1.7%。2009 年,化工行业增加值同比增长15.9%,增幅同比提高5.9 个百分点,其中,纯碱产量2001 万吨,增长8.7%;电石产量1503 万吨,增长8.5%。

工业炉窑节能环保行业下游行业辐射面广,其启动与发展可以影响其他产业,对国民经济起到直接的推动作用,大型企业强大的资金实力是进行工业炉窑节能环保投资的有力保证。

2)工业炉窑节能环保行业的下游客户为实现自身经济利益具有较强的节能环保投资意愿尽管大型节能环保密闭矿热炉、工业尾气高温净化与回收利用装置期初投资较大,但是由于节能环保型设备耗电量低,电力成本因此大幅下降,同时余能余热实现资源化利用,降低了原材料成本,在长期发展中,企业综合生产成本显著降低。2007年,在兰炭、白灰等原材料价格上涨、国家上调工业电价的形势下,我国电石企业生产成本快速上升,使用开放式和内燃式电石炉的企业仅能保本,甚至因亏损停产,而采用密闭矿热炉的电石生产企业因其低成本优势而具有较强的抗风险能力,能够持续盈利,市场竞争力不断提高。目前,随着国际经济危机影响的逐渐消除,各种工业原材料价格具有较大的上升空间,工业炉窑节能环保行业下游客户正在面临新一轮的成本压力,在总结过去经验的基础上,更多的企业对采用先进技术建立节能环保型生产模式具有积极的投资主动性。

随着国家对工业生产节能环保指标的不断提高,为实现可持续发展、追求长期成本节约化、提高自身盈利能力、树立良好的社会形象,天立环保下游行业将进一步加大投资,建设节能环保型发展方式,为工业炉窑节能环保行业的发展奠定了坚实的客户基础。

(3)我国工业炉窑节能环保产业的技术产品

工业炉窑节能环保行业是根据高能耗、重污染行业工业炉窑的特点,提供节能减排技术服务和核心设备,最终达到工业炉窑清洁生产、降低能耗、资源循环利用的目标。根据工业炉窑在生产实践中的特点,可以将其节能环保技术产品分为工业炉窑密闭清洁生产、尾气高温净化和综合利用两大技术系统。

1)工业炉窑密闭清洁生产技术系统

我国工业炉窑量大面广、技术落后,耗电量高,绝大部分为开放炉和半开放炉,大量含尘气体经过简单净化后直接排放进入大气,对环境造成极大破坏,余能余热无法得到有效的回收利用,能源浪费情况严重。由于经济发展迅速,过去我国中西部地区建设了大量的开放式炉窑,带来了严重的环境污染和能源浪费。我国从事密闭矿热炉成套技术研发起步较晚,没有专职机构从事大型工业炉窑的密闭技术研究,造成行业技术落后,制约了行业发展。2008 年国家科技部向全社会征集电石密闭清洁生产、资源综合利用的重大科研项目,2009 年5 月经石油化工协会推荐,将《大型节能环保密闭炉及炉气净化综合利用一体化装置》列入我国“十二五”重大科技项目。国家有关部门陆续修订了电石、铁合金和钢铁等行业准入标准,淘汰开放式矿热炉,并制定了部分高能耗、重污染行业的产业结构调整规划,逐渐淘汰改造内燃式矿热炉,积极推广工业炉窑密闭生产技术,采用新技术、新工艺、新设备,实现工业炉窑清洁生产。

工业炉窑传统生产装置和目前行业内先进密闭生产技术系统对比

目前,工业炉窑密闭生产装置在我国电石行业的普及率仅20%,在铁合金行业的普及率仅为2%左右,即使工业炉窑密闭生产装置中依然有80%是传统密闭矿热炉,在技术和生产工艺上不能完全达到国家节能环保的标准,未来仍需进一步进行技术改造。当前,工业炉窑节能环保行业内自主创新型优质企业已经成功掌握了多项工业炉窑密闭生产关键技术,进行系统集成,改善工业炉窑整体生产工艺,以节能环保设备为载体,发挥先进技术节能环保效果,形成大型节能环保密闭生产技术系统,将逐步替代开放式矿热炉、内燃式矿热炉和传统密闭矿热炉,具有巨大的市场推广空间。

大型节能环保密闭矿热炉主要服务于电石、铁合金和黄磷行业。大型节能环保密闭矿热炉的优点突出,但是工业炉窑节能环保行业的平均技术水平仍然无法彻底解决其在生产过程中的各种问题,如密闭矿热炉的安全问题、操作难度问题等。

密闭矿热炉的二层炉盖、水冷套、底部环、接触元件等均需要通水设备降温,通水量大造成安全隐患较多,水冷部件常常出现漏水现象。密闭矿热炉漏水不易发现,且水蒸汽难以排放,易在炉内分解成氢气,积累多了就会酿成爆炸事故。同时,密闭电石炉的油压系统正好布置在电石炉二层顶面上,在炉压高和焊接电极筒时常常有火焰、火星进入其中,油压系统有泄

漏就会引起火灾。

密闭电石炉运行操作难度大也是企业关注的问题之一。大容量密闭矿热炉目前存在自然功率因数低的问题,因此不但需要解决变压器阻抗和短网阻抗,更重要的是提高炉料比电阻。若解决不了炉料比电阻问题,发展大容量密闭电石炉就没有意义。贵州某厂1969年从日本引进的35000KVA的密闭电石炉已运行了30多年,各项经济技术指标均不理想,主要原因就是因为该炉的自然功率因数低。

新的行业准入标准提高了对工业炉窑密闭生产节能环保各项指标的要求,也相应地提高了对密闭矿热炉技术先进性的要求,鼓励工业炉窑向大型化、节能化、机械化、自动化发展。目前天立环保已经成功开发并应用了计算机仿真优化控制、密闭循环水冷却、新型节能短网、炉料比电阻等技术,完善了密闭生产的配电系统技术,通过变电系统节能、传电系统节能,以及提高计算机实时控制能力,提升了节能指标,增强了安全系数,推动了国内工业炉窑密闭生产技术的发展,经中国环境保护产业协会认定,其相关技术填补了国内空白,具有创新性和市场应

用前景。

2)炉气高温净化与综合利用技术系统

工业炉窑生产中排放的高温含尘气体瞬间温度可以达到1000℃,具有大量热能,由于我国在使用能源中存在着许多不合理的现象,没有形成有效资源的循环利用。按照国家《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)以及《中国节能技术政策大纲(2006 年)》相关要求,工业炉窑高温含尘气体经过一定的除尘技术处理后,再遵循“梯级利用,高质高用”原则进行炉气再利用,不仅能够缓解我国能源供需矛盾,提高经济增长质量,还可以降低工业企业生产成本,提升效益,降低污染。因此,将电石、铁合金、黄磷、钢铁、纯碱、建材、有色金

属等行业的工业炉窑尾气进行高温净化和综合利用,能够同时满足节能和环保两大需求。目前我国主要耗能行业的工业炉窑余热利用率仅在5%左右,以烟气余热或直接燃烧制取蒸汽为主要利用方式,有效利用率不足40%,没有达到真正的能源综合利用,并且排放出大量的CO2,温室效应严重。

目前,天立环保的炉气高温净化与综合利用技术系统成功地实现了高温过滤介质直接在高温条件下对炉气除尘和净化,不仅过滤效果达到99.9%以上,而且能够最大程度地保留炉气热能。经过高温净化的炉气直接送入气烧石灰窑,替代焦炭作为煅烧石灰石的燃料,生成生石灰,用作工业原料或辅助原料,减少能源消耗,降低生产成本,形成余能余热循环利用的生产方式。

传统石灰窑和目前行业内先进炉气综合利用技术系统对比

随着国家对工业炉窑节能减排技术水平的要求逐步提高,炉气高温净化与综

合利用技术系统在工业领域具有广阔的应用前景。

○1 常规的高温炉气净化与回收利用方法

工业炉窑尾气温度及尾气量波动较大,易燃易爆。炉气中所含粉尘成分复杂、粘性较强、粒径细小、比重很轻,低温下难以清灰,治理难度较大,因此,炉气高温净化技术是影响炉气综合利用的关键所在,既要保证高效除尘,又要尽量减少炉气的热损失,为炉气综合利用提供清洁、稳定的气源。我国目前电石、铁合金、钢铁、有色金属、建材等行业普遍采用的高温炉气净化方法是湿法净化法和传统干法净化法。

I 湿法净化法

湿法净化法利用含尘气体与水或其他液体相接触时,水滴和尘粒的惯性碰撞及其他化学作用把尘粒从气流中分离出来。这种除尘方法只是将炉气中的粉尘处理掉,但由此产生的污水因含有氰化物及大量的固体悬浮物,需要作进一步净化,以防二次污染,常用的方法是加氯沉淀解毒及分离固体悬浮物,经化学反应后仍有微量余氯及微量氰化物,对自然环境仍存在影响。

湿法炉气净化生产工艺基本上是沿用日本、德国60 年代技术,投资较低,但流程很长、设备多、占地面积大、操作维护管理难度大,工业用水、动力消耗均很大,用于高温炉气除尘,更是浪费了高品质的热能。有些企业采用湿法除尘,未能除尘达标,同时对于除尘废水处理不当,造成严重的水污染(含氰废水),现已被迫停用。随着国家环保整治力度加大和节能减排的压力,湿法净化技术将逐步被淘汰,湿法净化法的市场份额将逐渐被干法净化法所替代。

II 传统干法净化法

目前的干法除尘方式主要有高温旋风除尘法、介质过滤除尘法等。

? 高温旋风除尘法

旋风除尘法的除尘机理为离心分离,它具有结构简单、操作方便、造价较低等特点,根据不同制造材质及耐磨措施可用于不同温度及高磨蚀场合下。但是,旋风除尘不适用于分离小于5~10μm的颗粒,仅经过旋风除尘的工业尾气一般达不到环保要求,只能作为高温除尘的

预处理。

? 传统介质过滤除尘法

传统介质过滤除尘法通常采用粒状过滤介质除尘或袋滤式除尘。粒状过滤介质除尘是利用物理和化学性质非常稳定的固体颗粒组成过滤层,通过惯性碰撞、扩散沉积、重力沉积、直接拦截、静电吸引的过滤机理来实现对含尘气体的过滤,具有耐高温、持久性好等特点。但颗粒层除尘技术对细微尘粒的捕集效率不高,大量过滤介质循环能耗大且磨损大,另外在大型化时,介质均匀移动和气流的均匀分布问题还尚未解决。目前我国普遍采用的干法净化法是袋滤式除尘。袋滤式除尘是以玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维等软质耐热材料织成的滤袋作为过滤元件,除尘效率高,对亚微米级粉尘也有很高的除尘效率。袋滤式除尘设备结构简单,投资少,适应性强,不受粉尘比电阻等性质的影响,便于直接回收干料。但是袋滤式除尘采用软质耐热材料织成的滤袋作为过滤元件,温度适应范围较窄,一般只在250-280℃区间才能正常工作,炉气温度过高会烧袋,温度过低则会因焦油析出糊袋,且过滤阻力大,能耗高,使用寿命较短,经常需要更换,运行成本高,并且净化过程会导致炉气在降温过程中损失大量热能,降低优质能源的利用效率。

III 高温气体常温净化后的利用方式

在1996 年以前的国内电石行业,无论是国内自行设计的还是从发达国家引进的余热利用及烟气净化技术,都没有解决环保与节能两大问题,虽然有少数企业对电石炉烟气的部分热能进行了利用,但利用后的尾气始终无法解决达标排放的问题。工业高温炉气净化技术的发展使炉气一氧化碳的回收利用成为可能,高温气体净化及综合利用技术逐步发展。1986 年,杭州电化厂建成了一台密闭矿热炉余热锅炉,利用炉气高温进行余热发电,这是高温气体净化及综合利用装置和技术在我国的首创。其后,四平联台化工厂和湖南维尼纶厂于20 世纪90 年代相继建成了容量更大、工艺更为完善的密闭矿热炉余热锅炉。余热锅炉利用炉窑尾气余热生产蒸汽,再以蒸汽驱动发电机组发电的原理,为工业生产提供电能。由于生产蒸汽只需要100℃的热能,而炉气的瞬间温度常常可以高达上千度,含有大量热能,余热发电对热能的利用效率很低,热能损失仍然严重。

○2 先进的工业高温炉气高温净化与回收利用方式

I 炉气高温过滤净化法

在高温气体除尘技术研究的早期,美国开展了以陶瓷过滤介质为主的高温气体过滤除尘技术的开发,德、日、英等发达国家也开展了类似的研究工作。而进入90年代中期以来,随着一批先进的高性能过滤材料的开发成功,高温气体介质过滤除尘技术的工业化应用进入了实质性阶段,围绕着陶瓷过滤材料抗热震性的改善,取得了实质性进展,尤其是陶瓷纤维增强复合多孔材料的开发,使得陶瓷过滤材料抗热震性得到显著改善。多孔陶瓷材料具有低密度、高精度、高渗透率、耐腐蚀、耐高温、抗热冲击性好、压降低以及使用寿命长等优点,是一种优良的

过滤材料,在高温干法除尘方面有着较好的应用。在开发的高性能材料中,有日本Asahi 公

司生产的匀质堇青石陶瓷滤管,德国Schumacher 公司生产的SiC-Al2O3双层试管式滤管,德国BWF公司生产的真空成型陶瓷纤维管等。国外大量专利报道了很多各式各样的陶瓷膜高温气体过滤器,如美国的DupuntLanxide公司生产的PRD-66型管状碳化硅陶瓷过滤器,芬兰Helsinki技术大学的高温管式过滤器,采用DIA-Schunalith F40过滤管的德国Schumacher公司的小型高温陶瓷过滤器等,都得到了成功的应用。

我国目前成功应用的新型干法净化法采用管式过滤除尘,以烧结金属颗粒和烧结陶瓷为主。管式过滤除尘是一种形如试管的过滤管,工业上用多个管式过滤元件组成多层试管过滤器,含尘气体从下部进入过滤器,由管外部穿过管壁而实现过滤,捕集下来的颗粒落入灰斗中。当穿过试管的压降因粉尘粘在管外壁而逐渐增加到一定值后,用高压空气脉冲反吹,实现了在线清灰。管式过滤器具有优良的除尘性能且能耐高温和较高的压力,有利于最大程度地保持高温炉气的热能,为余能余热进一步循环利用提供清洁稳定的气源。

II 炉气高温净化后的利用方式

目前气烧石灰窑是最经济的电石、铁合金及钢铁行业工业炉窑高温烟气余热利用方式,工业尾气经过高温除尘后,直接送入气烧石灰窑烧制生石灰,作为电石、铁合金以及钢铁冶炼的原材料或重要辅料,产生较高的经济效益。气烧石灰窑和传统石灰窑相比较,优势明显:? 气烧石灰窑节约能源,特别是用利用高炉剩余煤气和焦炉剩余煤气,以及其它各种工业炉剩余煤气是最大的能源节约和利用。

? 有利环境保护。固体燃料经燃烧后排放大量有害气体,而气烧窑利用清洁的高温工业尾气煅烧石灰石,避免了有毒有害气体的产生,并减少了温室气体的排放。

? 炉内温度均匀,煅烧石灰质量好。气体燃料可在石灰石的所有空隙中燃烧,无死角,固体燃料很难做到。由于气烧火焰均匀且同时放热,可做到快速燃烧和快速冷却,故石灰活性较好。

? 易检测、易操作。因气烧窑的温度和煤气、空气流量、压力均可由仪表检测,操作人员可根据检测数据掌握炉况和调节炉况,较固体燃料烧制石灰更加容易控制。我国炉气高温净化与综合利用技术从无到有,从低档到高档,现阶段已经能够自主研发高端技术并进行系统集成,配备核心设备,为国内钢铁、有色、纯碱、建材、电石、铁合金等行业走上新型工业化路线起到了积极的作用。

(4)工业炉窑节能环保行业是低碳经济的重要起点之一

在我国乃至世界提出“低碳经济”的大背景下,“低碳经济”、“低碳技术”、“低碳发展”等一系列新概念、新政策应运而生,摈弃20 世纪的传统增长模式,应用新世纪的创新技术与创新机制,通过低碳经济模式实现社会可持续发展。欧美发达国家正大力推进以高能效、低排放为核心的“低碳革命”,着力发展“低碳技术”,并对产业、能源、技术等政策进行重大调整,以抢占先机和产业制高点。我国在这场低碳经济的争夺战中,面临四大挑战:

挑战一:工业化、城市化、现代化加快推进的中国,正处在能源需求快速增长阶段,大规模

基础设施建设不可能停止,带来能源消费的持续增长。“高碳”特征突出的“发展排放”,成为我国可持续发展的一大制约。

挑战二:“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了我国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。

挑战三:我国经济的主体是第二产业,这决定了能源消费的主要部门是工业,而工业生产技术水平落后,又加重了中国经济的高碳特征。调整经济结构,提升工业生产技术和能源利用水平,是一个重大课题。

挑战四:作为发展中国家,我国经济由“高碳”向“低碳”转变的最大制约,是整体科技水平落后,技术研发能力有限。工业炉窑节能环保行业内的优势企业通过自主创新,研发出多项节能环保先进技术,并已成熟应用于电石、铁合金、钢铁、有色金属行业,契合我国工业发展由“高碳”向“低碳”的转型,为国家重点支柱产业降低碳排放、推动产业升级、拉动区域经济发展将发挥不可忽视的作用。

工业炉窑节能环保行业的发展状况

1、工业炉窑节能环保行业的发展动因

(1)经济增长方式的转变是工业炉窑节能环保行业发展的基础随着当今世界科学技术的进步,人们环保意识的增强,环境治理概念已由末端治理转向源头治理。近年来我国经济结构调整发生了积极的变化,节能减排和生态保护力度逐步增强,经济增长正在从粗放式、高能源消耗式向能源集约式转变。十七大报告指出,“基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业模式、增长方式、消费模式”,以此增强国家可持续发展能力,我国政府在经济增长方式上的战略调整对工业炉窑节能环保行业的发展起到了积极的促进作用。

(2)市场需求的扩大是工业炉窑节能环保行业发展的动力

工业炉窑节能环保技术不断进步,节能增效为客户带来巨大的经济利益,以天立环保节能减排技术服务在电石行业的应用为例,一台套33000KVA 大型节能环保密闭矿热炉、尾气净化与综合利用一体化技术系统每年可为客户节能减排直接增效2,036 万元,巨大的经济利益成为高耗能企业对节能减排技术服务需求的强大驱动力,市场需求迅速增加。

(3)国家政策导向是影响工业炉窑节能环保行业市场需求的辅助因素

目前,我国工业炉窑普遍存在工艺技术落后、生产与余能余热回收利用脱节的问题,导致环境污染严重,资源循环利用效率低下。对此,国家陆续出台相关政策和法律法规,在工业炉窑领域全面推广节能环保新技术、新材料、新设备,并加大对实施情况的监管力度,为工业炉窑节能环保行业市场需求的扩大起到了积极的推动作用。

(4)技术实力的提升是工业炉窑节能环保行业发展的保障

国内经济发展和政策导向带来的机遇预示着工业炉窑节能环保行业良好的发展前景,但是,行业发展必须依靠高端技术的持续研发能力,才能真正把握市场发展的机会。工业炉窑节能环保技术涉及优化设计、改进设备、余热回收利用、加强检测控制和生产管理等多个方面,技术工艺十分繁杂,系统运行协调性标准高,只有通过长时间、大规模的技术研发和生产实

践,才能突破工业炉窑清洁生产和资源循环利用的技术瓶颈,提高节能减排的效果,进行高端技术创新。以天立环保为代表的行业内主流企业多年致力于工业炉窑节能减排技术研发和生产经验的积累,目前已经掌握了多项关键技术,并成功应用于产业示范项目,形成了高端技术自主创新的优势。因此,工业炉窑节能环保行业主流企业自主创新能力的提升,是本行业进一步发展的有力保障。

2、工业炉窑节能环保行业的发展状况

(1)世界工业炉窑节能环保行业发展状况

全球工业炉窑节能环保行业发展经历了以下三个时期:

第一阶段,1973 年第一次世界石油危机到20 世纪80 年代。1973 年第一次世界石油危机后,科学家预测到石油将在70~80 年后枯竭,世界开始关注各种不可再生能源的节约问题,以及新能源和可再生能源的研究开发。在当时,以工业炉窑、发电锅炉、各种电动机等为代表的通用能源转换设备消耗的能源构成世界总能耗的主要部分,因此,世界上一些工业化国家采取了以工业炉窑技术节能和淘汰落后产能并举的节能措施。在技术节能方面,通过工艺简化、改善能源结构和提高能源转换效率等方式实现节能目标;在淘汰落后产能方面,通过关停并转等措施淘汰落后产能,实现集约化的生产节能。

第二阶段,20 世纪90 年代。在这一时期,世界各国进一步意识到减排、环保的重要性,联合国制订了《气候变化框架公约》以及《京都议定书》等环保型约束文件,世界各国在推广已有的工业炉窑节能生产措施的基础上,进一步增加了减排和能源循环利用措施,防止全球变暖,并建立起循环型经济,推动了工业

炉窑新一轮节能环保技术的发展。

第三阶段,21 世纪初至今。此时,欧美发达国家都将循环经济视为节能减排的重要方式,而且表现出一种强烈的国家行为,不仅通过立法,而且充分利用行政手段进行制度创新,政府成为循环经济强有力的主导力量。欧美国家在探索循环经济发展模式上,比较有代表性的有丹麦卡伦堡生态工业园区模式和美国杜邦化学公司模式。前者是一种区域层面上的模式,即工业园区层面的循环经济,其方式是把不同工厂联结起来,形成共享资源和互换副产品的产业共生组合,使一个企业产生的废气、废热、废水、废渣在自身循环利用的同时,成为另一个企业的能源和原料。后者是一种在企业层面上建立的小循环模式,其方式是组织厂内各工艺之间的物料循环。循环经济发展模式与传统经济发展模式的最大不同在于,循环经济不仅强调经济利益最大化,而且强调节能减排,促使经济、环境和社会效益的协调和共进。

(2)国内工业炉窑节能环保行业发展状况

1)工业炉窑密闭生产技术系统的发展历程

电石、铁合金、黄磷工业是高耗能、高排放行业,对生态环境造成严重危害,矿热炉可分为开放式、内燃式(半密闭式)以及密闭式三种。开放式矿热炉在生产中烟气直接排放,污染严重,能耗高,操作条件恶劣,高温尾气无法回收利用,目前国家已明令淘汰。内燃式矿热炉在炉顶上加盖了烟罩,生产中产生的大量含有一氧化碳的炉气在炉内燃烧后排放,操作环

境有所改善,但综合能耗高,环境污染严重的问题仍然存在,为国家限制发展的工艺。密闭式矿热炉适用于大型生产,可燃炉气从炉内引出并综合利用,避免了能源的巨大浪费和大量烟尘的直接

排放,能够实现污染物的达标排放,有利于环境保护,是我国电石、铁合金工业发展的方向。

20 世纪60 年代,我国上海吴淞化工厂与原化工部第一设计院合作自主开发设计了首台16,500KVA 全密闭式矿热炉用于电石生产,而后吉林四平、辽宁抚顺的密闭矿热炉也相继投产。20 世纪70 年代,我国又有五家企业建设了五座8,000-20,000KVA 全密闭式矿热炉。与此同时,贵州有机化工厂从日本引进了35,000KVA 全密闭式矿热炉。由于技术水平有限,密闭矿热炉内电极无法正常工作,电能的传输和转换受到影响,炉内物料烧结冶炼情况恶化,生产的技术经济指标相应变差,电极事故不断发生,形成恶性循环,并造成设备损坏,因此我国早期密闭矿热炉的密闭生产能力发挥极为有限。

20 世纪80 年代末期,为了提高国内电石行业整体装备技术水平,我国原化工部、机械部共同引进了挪威Elkem 密闭矿热炉,并首先应用于电石行业。Elkem密闭矿热炉是在铁合金冶炼技术上发展起来的,与我国电石行业生产工艺、原料品质等方面无法匹配,不能适应炉料比电阻的变化,电气冶炼参数不能自动调整,往往造成装置无法正常运行,因此,Elkem 密闭矿热炉及其配套技术在我国未能得到推广应用。

引进国外技术的经验表明,即使是引进国外先进技术,也必须要符合中国的国情,否则将无法发挥其先进性,国内企业只有走自主创新之路,开发适合中国国情的工业炉窑密闭生产技术,才能够真正实现相关高能耗行业的节能化、环保化。2002 年,陕西府谷天桥电石有限公司在借鉴国内外密闭式电石炉技术的基础上,建成了我国自主创新的以导电铜瓦为电极的密闭电石炉装置,较之前的密闭矿热炉运行状况有了较大改善,单位电石产品电耗也明显降低。随后,陕西榆电阳光化工有限公司对该技术进一步加以改进,电耗目前已能控制在3200 千瓦时/吨。

随着国家于2007 年、2008 年分别修订了电石行业和铁合金行业的准入标准,我国新建电石生产装置必须采用密闭式矿热炉,炉气必须综合利用,新建和改扩建铁合金项目必须采用矮烟罩半封闭型或全封闭型铁合金矿热电炉。新的行业准入标准提高了对工业炉窑密闭生产节能环保各项指标的要求,也相应地提高了对密闭矿热炉技术先进性的要求,鼓励工业炉窑向大型化、节能化、机械化、自动化发展。目前天立环保已经成功开发并应用了计算机仿真优化控制、密闭循环水冷却、新型节能短网、炉料比电阻等技术,完善了密闭生产的配电系统技术,通

过变电系统节能、传电系统节能,以及提高计算机实时控制能力,提升了节能指标,推动了国内工业炉窑密闭生产技术的发展。以公司目前最成熟的33000KVA密闭矿热炉节能减排系统技术为例,经中国环境保护产业协会、新疆维吾尔自治区节能技术服务中心、新疆维吾尔自治区环境监测总站技术鉴定,天立环保33000KVA 密闭矿热炉单位电石电耗已经降至2960 kW·h/t。

2)炉气高温净化与综合利用技术系统的发展历程

各种工业炉气经净化处理后是一种输送和使用方便、燃烧后无需排渣和除尘、不易造成环境污染的优质能源,但是由于我国企业生产结构、工业炉窑配置和高温烟气净化技术落后等原因,工业高温炉气长期无法得到有效利用。高温炉气净化系统作为中间环节沟通了密闭矿热炉生产系统到炉气综合利用的全过程,高温炉气净化率及净化温度决定了炉气综合利用的效果。在现代工业生产中,涉及高温含尘气体的净化除尘领域十分广泛。高温气体除尘技术的研究开发始于上世纪70 年代,早期的除尘方式多为湿法除尘,先将高温气体进行冷却,然后冷态下进行除尘,这样浪费了大量热资源。而高温气体的直接净化除尘技术是实现高温气体资源综合利用的关键技术,也是一项先进的环保技术。传统的高温炉气净化与回收利用方式和先进的高温炉气净化与回收利用技术系统的对比如下:

I 技术特点

湿法净化法是采用常规喷淋技术来除掉高温炉气中的粉尘,高温炉气中的粉尘与水混合后产生的化学物质容易堵塞或腐蚀除尘设备,并会导致除尘废水中氰根离子超标,造成二次污染。另一方面,经过湿法净化法除尘的高温炉气热能损失大,不能满足炉气余能余热综合利用对保持气体高温的要求。传统干法净化法是将高温炉气经空气冷却器冷却,使炉气温度降至250℃,或继续冷却到150℃以下,进行中温或常温除尘。传统干法净化法导致炉气在降温过程中损失大量热能,并且易产生冷凝物和有害物质。目前我国普遍采用的干法净化法是袋式除尘器,温度适应范围较窄,一般只在250-280℃区间才能正常工作,炉气温度过高会烧袋,温度过低则会因焦油析出糊袋,且过滤阻力大,能耗高,使用寿命较短,经常需要更换,运行成本高。天立环保炉气高温净化技术成功地实现了高温过滤介质直接在高温条件下对炉气除尘和净化,不仅过滤效果达到99.99%,而且能够最大程度地保留炉气热能。经过高温净化的炉气直接送入气烧石灰窑,替代焦炭作为煅烧石灰石的燃料,生成生石灰,用作工业原料或辅助原料,减少能源消耗,实现原材料自给自足,降低生产成本,形成余能余热循环利用的生产方式。

II 应用场合

湿法净化法因采用喷水雾或泡沫除尘,主要用于排放要求较低的地区和企业,如工业锅炉烟气除尘、钢厂翻包及钢碴处理工段,湿法净化法正逐渐被干法净化法所替代。传统干法净化法目前普遍采用的是布袋作为过滤材料,主要应用在火电、钢厂、建材、有色等行业。发行人高温炉气净化与综合利用技术采用高温过滤介质对高温炉气在高温条件下进行除尘,能够最大程度地保留工业尾气的余能余热,为能源回收利用提供清洁稳定的气源,随着国家对高能耗、高污染行业的节能减排指标不断提高,高温炉气净化与综合利用技术系统正迅速在电石、铁合金、有色金属、钢铁等行业推广。

III 过滤效果

湿法净化法过滤效率由于喷雾技术的进步,除尘效率达到90-95%,但是除尘废水中氰根离子超标,造成二次污染。传统干法净化法除尘效率能够达到99%,但仍有粉尘外排情况。发行人高温炉气高温净化技术是在工业炉窑

密闭环境中,保持炉窑尾气的高温状态,通过耐高温管式过滤器进行除尘,净化效率可达

99.99%,高温炉气余能余热进行进一步的回收利用。

IV 维护费用

传统干法净化法需要经常更换滤袋及脉冲阀,湿法净化法的除尘废水处理流程长,维护费用较高。发行人高温净化材料采用耐高温高压粉料直接成球回用,维护费用较低。

V 投资规模

湿法净化除尘设备相对简单,投资规模较低。传统干法净化法和发行人高温炉气高温净化法采用的工艺先进,配备设备的成本较高,因此投资规模较高。

3、工业炉窑节能环保行业的发展趋势

(1)商业模式发展趋势

工业炉窑节能环保行业当前通常的商业模式为单一的技术方案设计或纯粹的设备制造。随着下游行业需求向清洁生产和资源循环利用一体化方向转变,工业炉窑节能环保行业的商业模式将向提供系统解决方案的方向发展,即以提供核心技术服务为主,通过节能环保设备的运行,减少污染物排放,发展循环经济。根据国际上节能环保产业的发展经验,合同能源管理(EMC)模式将成为我国工业炉窑节能环保行业产业链延伸的长期发展趋势。随着现有商业模式的成熟,未来将逐步延伸至节能环保项目的运营,不仅从项目技术服务中获得收入,还可以长期分享节能效益,提升行业整体盈利能力。

(2)技术发展趋势

解决我国污染严重、能源紧缺的问题,最根本的是要依靠科技进步,走出传统节能减排方法的老路。工业炉窑节能环保行业起步于节能环保密闭矿热炉技术和产品的研究开发,逐渐向炉窑尾气净化和综合利用成套技术延伸。目前我国工业炉窑密闭生产技术正取代落后的开放式、内燃式的生产方式,逐渐成为行业的主流技术。工业炉窑密闭式生产技术的快速发展使工业高温尾气净化和回收利用成为可能,实现循环经济的理念,适应低碳时代的需要。现在,行业内优势企业已经形成了工业炉窑节能环保系统解决方案,将多项关键技术进行系统集成,全面提高工业炉窑清洁生产和尾气循环利用的技术水平。未来,充分开发工业炉窑余能余热循环利用技术,拓宽应用领域,适应更多行业节能减排的需求,将成为工业炉窑节能环保行业技术发展的方向。

(3)市场领域发展趋势

工业炉窑节能环保行业能够为电石、铁合金、钢铁、有色、纯碱、建材、黄磷等多个行业提供清洁生产和尾气综合利用系统解决方案,受国家环境保护政策的拉动明显。2007 年、2008 年国家发改委先后修订了《电石行业准入条件》和《铁合金行业准入条件》,在电石和铁合金两个高能耗、重污染行业率先提出了工业炉窑密闭生产和尾气循环利用更高标准的

强制性规定,为工业炉窑节能环保行业打开了巨大的市场空间。随着国家工业产业结构优化力度的加大和行业技术水平的提高,钢铁、有色、纯碱等行业也将面临产业结构的调整,淘汰落后产能,

改建、新建高质量、高技术的工业炉窑成套技术系统。未来,工业炉窑节能环保行业的市场领域将进一步扩大。

(三)工业炉窑节能环保行业市场规模分析

随着节能减排技术水平的提高,节能增效将会成为高能耗、高污染行业进行节能环保技术改造的原动力,客户对节能减排的技术要求也会越来越高,因此,节能环保密闭矿热炉及其资源循环利用一体化技术将会逐步替代现有工业炉窑传统生产设备,市场范围不断向外延伸。根据中国市场调查研究中心1出具的《中国工业炉窑市场调查及投资策略分析报告》,2009-2012 年我国工业炉窑的市场规模将达2,000 亿元。根据汉鼎咨询2依据电石工业协会、铁合金工业协会和钢铁工业协会统计的数据进行分析整理出具的调研报告,仅电石、铁合金和钢铁三个行业现有炉窑落后产能实施节能减排技术改造的整体市场需求即达到727.13亿元。工业炉窑节能环保行业潜在市场规模巨大,发展前景广阔。

我国工业炉窑长期高污染、高能耗的生产现状已经严重制约了工业化发展进程,因此,淘汰原有落后技术设备,积极发展低能耗、轻污染或无污染工业炉窑已经成为实现我国节能减排、发展循环经济的必由之路。工业炉窑节能环保系统解决方案贯穿节能减排、环境治理、循环经济各方面,市场领域覆盖面广,市场空间巨大。电石、铁合金和钢铁是我国产业政策调控下首先面临更高节能减排和行业准入标准的三个行业,下表是2006 年-2012 年我国工业炉窑节能环保市场在上述三个行业每年实现的市场规模及发展预测:

目前,密闭生产技术在我国电石行业的普及率仅20%,在铁合金行业的普及率低于2%。即使已经实现密闭生产的传统密闭矿热炉,由于受到技术限制,不能保证节能减排完全达标,未来也将逐渐被新型节能环保密闭生产系统所取代。2008 年,中国工业炉窑节能环保行业在电石、铁合金、钢铁三个行业实现的市场规模为31.52 亿元,较2007 年增长21.36%。

随着工业炉窑炉气排放标准的提高及国家规划的减排目标的落实,预计2009 年我国上述三个行业的工业炉窑节能环保服务实现的市场规模将达到38.73 亿元,增长率为22.86%;2009年-2012 年的市场年复合增长率预计将达到24.22%。节能降耗、环境保护已经成为我国的一项基本国策,我国在节能环保领域的

可发展空间相当大,工业炉窑节能环保无疑将是今后发展的重点。纯碱、有色、建材、黄磷等领域节能减排的约束性指标也在不断修订和提高中,必将为工业炉窑节能环保行业带来更大的需求规模。

2、工业炉窑节能环保行业供求状况及供求状况变动的原因

(1)工业炉窑节能环保行业供求状况

①工业炉窑节能环保行业需求状况

随着国家对环境污染问题的日益重视和对节能减排落实力度的加大,工业炉窑节能改造和余热余压利用被纳入国家十大节能工程,并作为推进“高能耗、高污染”行业产业结构优化升级的重要措施。针对我国“两高”行业大量落后产能的现状,工业炉窑节能环保行业将有较大需求释放,仅在电石、铁合金和钢铁行业的需求规模就达到727.13 亿元。未来,随着工业炉窑节能减排先进技术的产业化推广,纯碱、有色、建材、黄磷等重污染行业将拉动工业炉窑节能环保系统解决方案新一轮的市场需求。

②工业炉窑节能环保行业供给状况

工业炉窑节能环保行业中产品技术提供者主要包括工程设计院、设备供应商和系统解决方案供应商三类。工程设计院一般只提供技术方案设计,不具备核心设备制造能力,无法将技术系统集成于整套装置。设备供应商因为未掌握行业关键技术,在工业炉窑整套装置的参数设计和技术应用上存在不确定性,不能保证设备在运行中达到技术方案设计的节能指标,因此设备供应商现有产能的释放受到限制。系统解决方案供应商具有较强的技术创新能力,能够根据客户的特点,将多项工业炉窑清洁生产和资源循环利用的关键技术系统集成于核心设备,为客

户提供全面的节能减排服务。但目前我国工业炉窑系统解决方案供应商总体数量很少,其现有产能已经超负荷利用,由于企业资金规模有限,产能扩张受到限制,造成工业炉窑节能环保行业有效供给不足的情况。

③产能缺口分析

目前,工业炉窑节能环保行业处于下游需求明显增加、行业内有效供给不足的阶段。近年来,中国工业炉窑节能环保行业发展速度较快,市场需求稳定增长,一些工程设计院和工业炉窑的设备制造企业纷纷进入工业炉窑节能环保行业。然而,大部分技术机构和设备供应商缺乏提供工业炉窑节能环保系统解决方案的能力,业务范围无法全面覆盖工业企业清洁生产和资源综合利用的整体环节,经营缺乏灵活性,不能满足客户需求,因此,面对市场需求的快速膨胀,行业内具有工业炉窑节能环保服务综合优势的企业产能出现明显不足,受到资金限制,先进

技术无法实现产业化推广,行业内有效产能已不能满足市场需求快速上升的需要。

(2)工业炉窑节能环保行业供求状况变动原因

在国家发展循环经济的战略指导下,工业生产中的各项节能环保标准将会越来越严格,工业企业要持续发展,必须对落后生产设备和生产工艺进行改造,形成清洁生产和有效资源回收利用这一节能环保型经济增长模式,以此为基础实现利润最大化。另外,国家政策支持也为工业炉窑节能环保行业的市场需求产生持续的、积极的拉动作用。在节能减排经济效益与社会效益的双重驱动下,工业炉窑节能环保行业的市场规模将持续增长。市场需求的增加必将带动市场供给增长,行业内优势企业在发挥自身技术先进性、商业模式成熟性等优势的基础上,合理利用企业资源,加大技术创新力度,不断开发出应用更为广泛的节能环保技术,为更多行业和领域提供清洁生产和资源再利用的系统解决方案,满足客户多元化需求,合理扩大产能,增强供给能力。

3、工业炉窑节能环保行业利润水平的变动趋势及变动原因

工业炉窑节能环保行业针对高能耗、高污染企业的具体情况,提供定制化系统解决方案,系统工艺复杂、技术水平要求高,属于技术密集型行业;行业原材料市场化程度高,价格可控性较强,因此行业整体附加值较高。

未来,行业内优势企业加大对节能减排技术研发的投入,提升工业炉窑节能减排技术指标,扩大技术的适用领域,将带动整个行业技术水平的提高,成为行业保持较高利润水平的主要推动力。另一方面,国家将节能环保作为中长期发展规划,将持续拉动工业炉窑系统解决方案的市场需求,本行业利润水平未来仍会处于较高水平,并保持稳定。

工业炉窑节能环保行业竞争格局分析

1、竞争格局

工业炉窑节能环保行业主要包括技术设计企业、环保设备提供企业和系统解决方案提供企业三类,行业竞争力的关键之处在于掌握核心技术,并具备将技术有效集成于核心设备的综合服务能力。国家于2007 年和2008 年在电石和铁合金行业原有行业准入标准基础上,设立了更高的行业准入节能、环保指标,因此,大型节能环保密闭矿热炉及其尾气净化与综合利用装置首先在电石和铁合金这两个细分行业得到快速推广。

(1)工业炉窑密闭生产技术系统的竞争格局

20 世纪80 年代末期,为了提高国内电石行业整体装备技术水平,我国原化工部、机械部共同引进了挪威Elkem 密闭矿热炉,并首先应用于电石行业。Elkem密闭矿热炉是在铁合金冶炼技术上发展起来的,与我国电石行业生产工艺、原料品质等方面无法匹配,不能适应炉料比电阻的变化,电气冶炼参数不能自动调整,往往造成装置无法正常运行,因此,Elkem 密闭矿热炉及其配套技术在我国未能得到推广应用,我国工业炉窑密闭生产技术设备主要依靠本土企业自主研发制造。工业炉窑中大型密闭矿热炉主要服务于电石、铁合金和黄磷等行业,主要设计和设备生产单位包括:中国天辰工程有限公司、大连重工·起重集团、上海宝

钢工程技术有限公司、中钢集团吉林机电设备有限公司以及天立环保工程股份有限公司。公开信息显示,大连重工?起重集团于2009 年3 月与内蒙古亿利能源股份有限公司签订了近5 亿元的密闭电石炉项目合同,2009 年5 月与新疆天业集团有限公司签订了3 亿余元的密闭电石炉工程合同,在包头海平面高分子工业有限公司电石炉项目中,天立环保与大连重工?起重集团各与其签订了4 台密闭电石炉供货合同;上海宝钢工程技术有限公司近期承建的项目有牡丹江日达化工有限公司20 万吨电石项目、黑河龙江化工有限公司年产30 万吨电石项目等;中钢吉电承建了鄂尔多斯化工集团两台30000KVA 密闭电石炉等。攻克了若干工业炉窑节能减排技术难题,形成了多项密闭生产系统和炉气高温净化与综合利用技术系统的专利和专有技术,并具有核心设备制造能力,形成了完整系统的工业炉窑节能减排综合服务能力,全面覆盖客户需求。近三年的时间内,公司在新疆、内蒙古、青海、云南、广西、山东、山西、河北、四川、福建等地承接了十余项大型项目,总合同金额近10 亿元,实现了快速发展,并建立了较高的品牌知名度,奠定了行业内科技创新型企业的先发地位。

(2)工业炉气高温净化与回收利用技术系统的竞争格局

在我国,国外工业炉气高温净化与综合利用技术系统主要来自意大利弗卡斯公司。近年来,弗卡斯公司的工业炉窑高温净化与综合利用技术系统在我国销售数量约20 台套,在钢铁行业应用较多,一般采取与钢铁公司直接签订合同,进行设备建造工程。国内目前尚无专业从事高温炉气净化的研发机构,高温炉气净化设备制造单位通常采用高温气体常温净化技术。如中钢集团天澄环保科技股份有限公司专业从事工业烟气尘控制、电站锅炉和工业炉窑烟气脱硫、固体废物处置的研究、技术开发和环保设施制造及运营服务。吴江科林集团有限公司主要生产脉冲、反吹风二大系列的袋式除尘器,应用于冶金、建材、机械、铸造、轻工、化工、粮食加工、工业及电站锅炉、垃圾焚烧等行业的物料回收和烟气治理。洁华控股股份有限公司主要技术与产品是脱硫、除尘、垃圾焚烧等各类环境污染治理技术与设备,服务领域包括冶金、建材、化工、电力、机械、有色冶炼等行业。具备高温气体高温净化、余气余热回收利用的设备制造与技术服务能力,技术应用范围涵盖了化工、冶金、建材、有色、纯碱等行业。

影响行业发展的有利和不利因素

1、有利因素

(1)国家产业政策扶持工业炉窑节能环保行业的发展《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中提出,“十一五”期间,国内生产总值单位能耗要降低20%,主要污染物排放总量要减少10%的约束性指标。2009 年国务院专门印发了《节能减排工作安排》,进一步明确了节能减排的目标任务、总体要求。工业炉窑节能环保行业作为环保产业的一部分,

受到了国家产业政策的积极扶持。国家发改委于2004 年发布通知,重点开发工业炉窑余热(废气)资源综合利用技术。同时,国家在资源综合利用方面给予企业所得税、产品增值税的税收优惠,促进企业进行节能技术改造,拉动了工业炉窑节能环保行业的需求。这些产业政策的支持都会推动我国工业炉窑节能环保产业的发展。

(2)节能减排环保技术研发和推广的制度保障已经建立2007 年国务院印发的《节能减排综合性工作方案》中对节能减排环保技术研发和推广做出了宏观规划,随后全国各大、中城市也针对实际情况出台了推进节能减排技术研发和推广的实施方案,强化节能减排的技术支撑,加快建立节能技术服务体系,加强新技术的研发和产业化示范、推广。

(3)工业炉窑节能环保行业市场前景广阔

①下游企业客观需求旺盛

工业炉窑节能环保行业的主要工作是对广泛存在于电石、铁合金、黄磷、钢铁、有色金属、建材、纯碱等行业的落后生产设备进行节能环保改造,并配备资源循环利用系统。目前,电石和铁合金行业已经有明确的行业准入标准,落后产能被要求在规定的时间内进行技术改造和环保达标,为实现可持续发展,电石企业和铁合金企业对工业炉窑节能环保先进技术和设备的客观需求旺盛。

②市场整体空间广阔

目前,工业炉窑密闭生产装置在我国电石行业的普及率仅20%,在铁合金行业的普及率仅为2%左右,在国家政策的推动下,落后产能进行节能减排技术改造的市场空间巨大。另一方面,我国目前烟尘排放标准很低,安装除尘设备的排污单位仍大量存在超标排放的问题,我国烟尘排放标准的提高是必然趋势,炉气净化的市场需求也将随之扩大。炉气净化市场的结构也将随着除尘净化技术的进步而发生调整,由于炉气高温净化方法最大程度地保留了炉气热能并加以利用,可以缓解我国能源紧缺的现状,将成为我国高温炉气净化的发展趋势,逐步取代高温炉气常温净化产品和市场,进一步推动了炉气综合利用市场的扩展。总体而言,工业炉窑节能环保行业在国家政策和技术进步的推动下,具有较大的市场拓展空间。

(4)工业炉窑节能环保技术日趋成熟

随着我国工业炉窑技术水平的提高和技术经验的积累,中国工业炉窑节能环保行业经历了技术引进、技术创新和技术产业化三个阶段。工业炉窑技术及设备目前已经大部分实现国产化,技术工艺水平不断改进,达到国家对工业炉窑清洁生产和有用资源回收利用的要求,较好的满足国内需求。目前中国工业炉窑节能环保系统解决方案已经在我国电石、铁合金、钢铁等领域推广使用,并取得良好的经济效应和社会效应。2010 年2 月,发行人33000KVA 密闭电石炉节能减排系统技术经中国环境保护产业协会认定具有创新性和市场应用前景,填补了国内

空白。

2、不利因素

(1)优势企业资金规模有限

工业炉窑节能环保行业中的优势企业具有自主创新能力,在短期内市场占有率迅速提升,但是受到资金规模的限制,无法承接更多订单,束缚了市场开拓能力,导致客户集中度较高,产生经营风险。目前行业内优势企业由于自有资金不足,各商业银行对自主创新型中小企业给予信贷支持的力度不够,导致技术储备得不到进一步开发,现有产能已被满负荷使用,面对旺盛的市场需求,行业内优势企业亟需克服资金不足的障碍,提升核心竞争力,抓住机遇,扩大市场占有率。

(2)工业炉窑节能环保技术应用领域尚需进一步拓展

工业炉窑节能减排技术目前主要应用于电石、铁合金、钢铁等行业的清洁生产和余能余热利用中。但是,黄磷、有色金属、建材、纯碱等行业同样面临污染严重和余能余热浪费的情况,需要进一步研发出适用面更宽的节能环保技术;另一方面,余能余热回收再利用的方式多种多样,我国目前对工业生产余能的利用方式十分有限,还不能符合各个行业对有效资源回收再利用的需求。

工业炉窑节能环保行业特点

1、行业技术水平及技术特点

工业炉窑节能环保行业为高能耗、高污染行业提供清洁生产和资源循环利用技术服务和环保设备,目前行业整体技术水平逐步提升,行业内以天立环保为代表的技术创新型企业已经突破了我国工业炉窑节能减排的多项技术难题,形成了具有自主知识产权的专利和专有技术。(1)工业炉窑密闭生产技术水平及特点

国内现有的密闭矿热炉基本上采用的是20 世纪80 年代引进的挪威Elkem密闭矿热炉技术,由于Elkem 密闭矿热炉是在铁合金冶炼技术上发展起来的,并且在生产工艺、原料品质等方面无法与我国生产工况匹配,导致无法有效使用,不符合国家推广适合我国国情的国外先进技术和科学管理经验的政策。因此,Elkem 密闭矿热炉技术虽然已被国内企业掌握,但无法适应日益提高的环保要求。以天立环保为代表的自主创新型企业,通过开发计算机仿真优化控制、密闭循环水冷却、新型节能短网、炉料比电阻等技术,完善了密闭生产的配电系统技术,通过变电系统节能、传电系统节能,以及提高计算机实时控制能力,提升了节能指标,推动了国内工业炉窑密闭生产技术的发展。

(2)炉气高温净化与综合利用技术水平及技术特点

目前行业内常用的高温气体净化与综合利用技术方案为:高温炉气经空气冷却器冷却,使烟气温度降至250℃,或继续冷却到150℃以下,采用袋式除尘法,进行中温或常温除尘。由于在降温过程中,炉气热能损失较大,只能利用烟气的余热或直接燃烧制取蒸汽进行发电,余能余热利用率不足40%,并且制取蒸汽的过程中排放出大量的CO2,导致温室效应,并没有达到真正的节能环保、资源综合利用的目的。目前,天立环保通过自主创新及联合科研

化工节能技术考试题目及答案

一、名词解释 节能:应用技术上可行、经济上合理、环境和社会可以会接受的方法,来合理有效地利用能源。本质:充分、有效地发挥能源的作用. 能源:可以直接或通过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资源。 技术节能: 又称间接节能,指通过合理调整,优化经济结构、产业结构和产品结构提高产品质量,节约使用各种物资等途径而达到的节约效果。 结构节能:又称直接节能,它指能源系统流程各环节中,由于加强企业经济管理和节能科学管理,减少跑、冒、滴、漏;改革低效率的生产工艺,采用新工艺、新设备、新技术和综合利用等方法,提高能源有效利用率从而降低单位产品能源消耗所实现的节能。 完全热力学平衡:同时满足热平衡、力平衡和化学平衡。 不完全热力学平衡:只满足热平衡、力平衡的平衡 可避免用损失:技术上和经济上都可避免的用损失。 不可避免用损失:不可避免“火用”损失是技术上和经济上不可避免的最小“火用”损失,要么技术上无法实现,要么经济上不可行。 EL=AVO(可避免)+INE(不可避免) 效率: 收益的用与耗费的用的比值,ηe=E收益/E耗费ηe= E收益/E耗费=(E耗费-EL)/E耗费=1-EL/E耗费=1-ζ 实用效率:ηe’=E收益/(E耗费-INE) 夹点技术是以化工热力学为基础,以经济费用为目标函数,对过程系统整体进行优化设计和节能改造的技术。 网络夹点:现行网络中,若单股冷、热流体传热温差到达规定的最小传热温差的点称为网络夹点。 零改动方案:改造过程中仅以增加换热器面积来回收热量而不改动换热网络结构的方案 一改动方案: 改造过程中引起换热网络结构一次改动的方案。 过程夹点:对过程进行分析时所确定的夹点。 热负荷回路:在网络中从一股物流出发,沿与其匹配的物流找下去,又回到此物流,则称在这些匹配的单元之间构成热负荷回路。 阈值:并非所有的换热网络问题都存在夹点,只有那些既需要加热公用工程、又需要冷却公用工程的换热网络问题才存在夹点要一种公用工程的问题,称为阈值问题。 二、问答题 1. 简述我国的能源资源状况及其特点 经济发展速度快,人均水平低;能源消费总量大,人均能耗低;能源消费结构以煤为主,脱离世界能源消费的主流; 能源消费引起的污染物排放,已使环境不堪重负;能源资源相对贫乏,长期能源供应面临严重的短缺; 能源利用效率低,存在巨大节能潜力;能源问题是保证中国未来经济、环境可持续发展的一个重要问题。 2. 能源按来源分可分为哪几类?试简述之 (1)来自地球以外天体的能量主体:太阳辐射能。目前所用能源的绝大多数。目前所用能源的绝大多数。生物质能、煤炭、石油、天然气、水能、风能、海洋能、 (2)地球本身蕴藏的能量地热能、原子核能(3)地球和其他天体相互作用的能量潮汐能 3. 能源按使用状况可分为哪几类?试简述之 (1)常规能源:开发技术较成熟、生产成本较低、大规模规生产和广泛利用的能源。如煤炭、水力、石油、天然气等 (2)新能源:目前尚未得到广泛使用,有待科学技目前尚未得到广泛使用,有待科学技术的发展,以便将来更经济有效开发的能源效的。如太阳能、地热能、潮汐能等。 4. 能源按转换和利用层次可分为哪几类?试简述之 按能源的转换和利用层次分: 一次能源、二次能源、终端能源(1)一次能源:自然界自然存在的未经加工自然界自然存在的未经加工或转换的能源。如石油、天然气、风能等。又分为可再生能源(如风能、生物质能、水能、太阳能等)和非再如风能、生物质能、水能、太阳能等)(2)二次能源:为满足生产工艺或生活上的需要,为满足生产工艺或生活上的需要,由一次能源加工转换形成的能源产品。如电、煤气等。(3)终端能源:通过用能设备供消费者使用的能源。 5. 能源按对环境的污染程度可分为哪几类?试简述之 (1) 清洁能源:无污染或污染小的能源。如太阳能、风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。风能、水力、海洋能、氢能、气体燃料等。(2)非清洁能源:污染大的能源。如煤炭、石油等。 6. 简述化工节能减排的意义

我国建筑节能现状及未来发展趋势分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3518248314.html, 我国建筑节能现状及未来发展趋势分析 作者:韩震 来源:《科技创新与应用》2020年第13期 摘; 要:建筑行业作为耗能大户,在当前我国大力提供节能减排的新形势下,建筑行业在发展过程中需要重视节能理念的融入。相较于发达国家,我国建筑节能起步较晚,目前建筑节能还没有形成规模。但随着当前我国城市化水平和经济水平的不断提升,建筑能源消耗问题越来越被受到重视,这就在一定程度上促进了建筑节能技术的发展,但一直以来节能技术的发展相对落后,缺乏先进的技术支撑。文章从我国建筑节能的现状入手,分析了优化建筑节能的措施,并进一步对我国建筑节能的未来发展趋势进行了具体的阐述。 关键词:建筑行业;建筑节能;现状;措施;发展趋势 Abstract: The construction industry as a major energy consumer, in the current new situation of vigorously providing energy conservation and emission reduction in China, the construction industry needs to pay attention to the integration of the concept of energy conservation in the process of development. Compared with developed countries, building energy conservation in China started relatively late, and at present, building energy conservation has not yet formed a scale. However,with the continuous improvement of China's urbanization and economic level, the problem of building energy consumption has been paid more and more attention, which has promoted the development of building energy-saving technology to a certain extent, but the development of energy-saving technology has been relatively backward and lacks advanced technical support. Starting with the present situation of building energy saving in our country, this paper analyzes the measures to optimize building energy saving, and further expounds the future development trend of building energy saving in China. 前言 建筑节能是建筑行业实现可持续发展战略的关键环节,同时也是建筑技术进步的重要标志。由于建筑能耗较大,这也需要将建筑节能作为当前较为重要的一项工作。通过开展建筑节能工作,可以有效的缓解当前能源和资源紧张的态势,积极推动经济社会的快速发展。在实际建筑节能过程中,能源节约、能源利用及后续的生态环境维护等问题都是建筑节能的具体内容。目前我国建筑行业节能发展过程中还存在较多的问题,要想实现资源最大限度利用和使用,还需要全社会的共同努力,实现对生态环境的有效保护,促进建筑节能的跨越式发展。 1 当前我国建筑节能现状及存在的主要问题 1.1 建筑节能意识薄弱

工业炉窑设备

SJD型双偏心金属密封阀是一款重要的工业炉窑设备,可与煤气亚高速烧嘴、幕帘式烧嘴和其它燃烧器相配套,能取得很好的节能效果。下面就由工业炉窑设备生产研发厂家为大家详细介绍下这款节能产品,帮助大家能够正确使用它。 SJD型双偏心金属密封阀座本身是弧形的,它的表面呈隆起的圆锥形,这种形状不仅增强了双偏心阀板的“塞紧”能力。还可以避免固体杂质在阀座上的积累,减少阀座的磨损,延长阀门的密封性,提高阀门的使用寿命。SJD型双偏心金属密封阀的产品特性包括以下几点:

1.阀门的启闭采用双偏心,旋转90o的结构,启闭时两配合面之间几乎无摩擦,因而对密封面不易造成磨损,使用寿命比其它阀门更长久。 2.阀门的密封面采用金属与金属的硬密封,密封付设计独特,密封性比其它阀门好。在正常情况下使用,启闭次数越多,密封性能越好。 3.阀门的主体部件——阀体、阀板、阀轴、轴承密封圈、密封座等所用材料一般均为合金铸钢、耐热钢、不锈钢和其它合金材料,也可根据用户需要选用价格较低的铸铁、炭钢等材料(详见五、主要零件材料),从而满足用户不同用途的要求。 4.阀门设计新颖,结构紧凑,体积小,重量轻,操作灵活,密封性好,安全可靠,还可以作为“安全防火”阀门。 芜湖市铭诚炉业设备有限公司专业从事工业炉窑及其附件生产型企业,目前已经形成二十个系列近百种工业炉窑配套产品,其中多项产品通过了省(部)级或市级鉴定,并获得了省(部)、市级科技进步奖、国家级新产品、全国优秀节能产品等荣誉称号。公司主要产

品有各种工业炉窑及其附件的设计、生产、安装、调试等;烟气炉;高炉煤气立卧式空煤气双预热炉;耐火预制块等等。 公司主要产品有:1、各种工业炉窑及其附件的设计、生产、安装、调试等;2、烟气炉;3、高炉煤气立卧式空煤气双预热炉;4、耐火预制块;5、烧结用各种燃气点火炉成套设备;6、系列煤气平焰烧嘴;7、烧结用系列幕帘式烧嘴;8、系列煤气亚高速烧嘴;9、常温、高温系列空气蝶阀;10、系列煤气低压涡流烧嘴;11、双偏心金属密封系列蝶阀;12、系列燃油烧嘴;13、空、煤气换热器;14、系 列环缝涡流烧嘴;15、燃油气二用系列烧嘴。更多详情请点击官网芜湖市铭诚炉业设备有限公司进行进一步咨询了解。

“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项2016年度项目(编制大纲)

“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”重点专项 2016年度项目申报指南 项目申报全流程指导单位:北京智博睿投资咨询有限公司

依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,以及国务院《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》、《中国制造2025》和《关于加快推进生态文明建设的意见》等,科技部会同有关部门组织开展了《国家重点研发计划煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项实施方案》编制工作,在此基础上启动煤炭清洁高效利用和新型节能技术专项2016年度项目,并发布本指南。 本专项总体目标是:以控制煤炭消费总量,实施煤炭消费减量替代,降低煤炭消费比重,全面实施节能战略为目标,进一步解决和突破制约我国煤炭清洁高效利用和新型节能技术发展的瓶颈问题,全面提升煤炭清洁高效利用和新型节能领域的工艺、系统、装备、材料、平台的自主研发能力,取得基础理论研究的重大原创性成果,突破重大关键共性技术,并实现工业应用示范。 本专项重点围绕煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤污染控制、二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)、工业余能回收利用、工业流程及装备节能、数据中心及公共机构节能7个创新链(技术

方向)部署23个重点研究任务。专项实施周期为5年(2016—2020)。 按照分步实施、重点突出原则,2016年首批在7个技术方向启动16个项目。每个项目设1名项目负责人,项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题设1名课题负责人,课题承担单位原则上不超过5个。 各申报单位统一按指南二级标题(如1.1)的研究方向进行申报,申报内容须涵盖该二级标题下指南所列的全部考核指标。鼓励各申报单位自筹资金配套。对于应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。 1. 煤炭高效发电 1.1 新型超临界CO2、CO2/水蒸汽复合工质循环发电基础研究(基础研究类) 研究内容:研究煤粉在超临界环境下化学能释放、能量传递

《建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求》

《建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求》 编制说明 (征求意见稿) 《建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求》协会标准工作组 二零二零年十一月

(一)工作简况,包括任务来源、协作单位、主要工作过程、国家标准主要起草人及其所做的工作等 1.任务来源 根据中国建筑材料联合会《2020年第九批协会标准制定计划的通知》(中建材联标发[2020]70号)的要求,《建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求》被列为制定项目,统一纳入中国建筑材料协会标准体系,项目编号为:2020-79-xbjh,该标准由中国建材检验认证集团(陕西)有限公司负责起草,并牵头组织相关单位共同完成。协会标准制定完成后将由中国建筑材料联合会发布。 2.制定的目的和意义 我国建筑卫生陶瓷产量已连续多年位居世界第一,产量已占世界总产量半壁江山,而该行业又具有“高能耗、高排放”的问题。目前,建陶行业仍是一个典型的高能耗行业,能耗中约有60%来自烧成工序。窑炉是该行业能耗最多的热工设备,每年消耗着大量的资源。建筑卫生陶瓷窑炉年耗能折合标煤超过6000万吨,为陶瓷行业之首,日用陶瓷窑炉年耗能超过1000万吨标准煤,其他陶瓷窑炉年耗能近3000万吨标准煤。此外,建陶工业窑炉烧成过程中会排放大量的废烟气,烟气中含有大量的颗粒物、氮化物、氧化物和硫化物,加重了空气中“雾霾”的形成。据统计,陶瓷工业每年约产生NOx150万吨以上,SO2150万吨以上,粉尘80万吨以上,重金属及其化合物等污染物。 当前,国内外在建筑卫生陶瓷工业窑炉节能领域标准化方面研究较为欠缺,国内外窑炉节能技术水平存在一定差距。从各国实际情况中可发现,国外建陶工业窑炉发达国家如意大利、德国和日本等国家的陶瓷窑炉节能技术水平高于我国,窑炉能效利用率高于国内。如我国建陶工业窑炉的热效率与上述国家相比存在着一定差距,如美国达到50%以上,而国内窑炉厂商较好产品能达到40%以上,而一些中小型企业生产的产品在30%左右。与此同时,国内外在建陶工业窑炉节能领域标准化方面研究较为欠缺,尤其是国内此类相关标准缺乏。正因为缺乏相关标准的约束指引,间接促使国内建陶工业窑炉生产主要侧重于用户的需求进行“定制化”开发,偏向于产能的实现。一定程度上造成了建陶工业窑炉整体能耗高,节能意识差和行业无序发展等问题。因此,提出标准《建筑卫生陶瓷工业窑炉节能技术要求》,来提高该行业工业窑炉的热效率,为提升该行业工业窑

化工工艺中常见的节能降耗技术

化工工艺中常见的节能降耗技术 摘要:随着化工企业的发展,化工企业的经济水平也有了很大的提高,对促进 我国的经济发展也起到了很大的作用。随着我国倡导的企业可持续发展和生态环 境保护的发展理念,化工企业也将环境保护的理念融入到流程操作过程中,使得 能源在实际生产过程中的使用更加高效。同时,高效的化学生产设备也被采用, 这大大提高了化学工艺的质量水平。 关键词:化工工艺;节能;降耗;技术 导言:随着当今社会环境保护和节能减排的理念越来越受到重视,化工企业 越来越重视节能降耗技术。同时,它也在保护生态环境方面发挥着重要作用。在 传统的化工生产过程中,对节能降耗技术的重视程度不高,造成了过程中过多的 能源浪费,也对生态环境造成了严重的污染。因此,为了降低能耗,促进化工企 业健康可持续发展,化工企业必须引进节能降耗技术,这也是保护生态环境的需要。将化工企业运用节能降耗技术的必要性及意义进行分析,并对化工工艺中节 能降耗技术实际应用中的问题进行阐述,希望通过个人的工作经验,对于研究节 能降耗技术的企业提供一些借鉴。 1 化工工艺中节能降耗技术应用的必要性及意义 1.1节能降耗技术应用的意义 能源在化学工业的可持续发展中起着重要作用,也是中国企业可持续发展的 核心内容。然而,企业化学过程中消耗的一些能量是不可再生的。因此,化工企 业应用节能降耗技术可以有效控制能耗,同时也符合企业科学可持续发展的理念。化工企业不仅注重经济效益,也创造了对环境污染最严重的企业。化工企业对于 其所释放的污染物没有进行有效处理,从而在造成了酸雨等环境污染情况,给生 态环境造成了很大的影响,因此,化工企业在工艺流程中使用节能降耗技术,对 于环境保护起到了很大的保障作用。 1.2节能降耗技术应用的必要性 如果化工企业想健康持续发展,他们对能源的需求也会增加。然而,随着全 球能源危机的加剧和能源消耗的过度,化工企业的经济效益和可持续发展将受到 很大影响。化工企业作为能源消耗行业之一,也是当前化工行业可持续发展的必 要手段,可以节约能源,降低化工过程的消耗。在化工工艺中节能降耗技术的应用,对于化工企业而言,可以能有效控制能源的耗损以及浪费的情况,也可以为 企业降低化工能源的成本及开支,同时也增加了化工企业的经济效益以及市场的 竞争力。节能降耗是化工企业可以生存的必要条件,也是化工企业可健康持续发 展的重要因素。因此,化工企业必须在化工工艺操作过程中,加大工艺的节能降 耗技术的应用,从而适应社会发展对于化工企业的要求。 2 化工工艺中的节能降耗技术措施 2.1 及时改进化工工艺 现阶段,虽然化工生产过程中存在一些节能降耗技术,但也存在许多不足之处,无法达到节能降耗的良好效果。为了更好地达到节能降耗的目的,节能降耗 技术应该不断改进和优化。为了显示节能降耗技术的价值和实用性,在化学工艺 操作中应该采用更先进有效的技术。在工艺改进中,应注意某些添加剂和催化剂 的作用,这些添加剂和催化剂可以更好地提高化学生产的辅助效果,也使化学工 艺更加灵活和高效,最终从本质上实现节能降耗。此外,有必要淘汰掉一些传统 的化学工艺,这样可以提高节能降耗技术的先进度,具体的措施比如将一些老旧

建筑节能的应用及发展趋势

建筑节能的应用及发展趋势 随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。一、世界其他国家在节能建筑方面的作为美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太

阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。二、中国建筑能耗基本情况和几本问题我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等

《工业炉窑大气污染物排放标准》

《工业炉窑大气污染物排放标准》 修订说明 标准编制组 二〇一八年十一月

目录 1 任务来源与工作过程 (1) 1.1 任务来源 (1) 1.2 工作过程 (1) 2 标准制修订必要性分析 (1) 2.1改善大气环境质量的需要 (1) 2.2调整我省能源、产业结构的需要 (2) 2.3标准管理的要求 (2) 3 山东省工业炉窑概况及污染控制技术分析 (3) 3.1工业炉窑类型及分布情况 (3) 3.1.1 工业炉窑类型 (3) 3.1.2 工业炉窑分布情况 (4) 3.1.3 本标准涉及的工业炉窑 (5) 3.1.4 典型工业炉窑调研 (7) 3.2工业炉窑废气污染物产排污情况及污染控制技术分析 (12) 3.2.1工业炉窑废气污染物产排污情况 (12) 3.2.2污染控制技术 (13) 3.3 山东省工业炉窑大气污染物治理及排放情况 (17) 4 国家及其他省市相关标准情况 (20) 4.1 国家行业标准 (20)

4.2 其他省市工业炉窑标准 (20) 4.3 本标准涉及污染物与其他标准对比情况 (26) 4.3.1氯化氢 (26) 4.3.2镉及其化合物 (26) 4.3.3铬及其化合物 (27) 4.3.4 其他重金属污染因子 (28) 4.3.5氟化物 (29) 4.3.6苯并芘、沥青烟 (30) 4.3.7二噁英 (31) 5标准修订内容 (31) 5.1调整了污染控制因子 (31) 5.2调整了部分大气污染物排放浓度限值 (32) 5.3调整了部分基准氧含量的排放控制要求 (32) 5.4 明确了达标判定方法 (33) 6 可行性分析 (34) 7 效益分析 (35) 7.1环境效益 (36) 7.2社会效益 (36) 附件1:颗粒物、二氧化硫、氮氧化物末端治理技术 (37) 附件2:山东省现有工业炉窑颗粒物、二氧化硫、氮氧化物治理及排放情况 (44)

设备节能减排经验交流

宝钢股份设备节能减排经验交流 钢铁行业是一个物资和能源高度聚集的产业,因而在人们意识中极容易产生一种错觉,即钢铁业就意味着高能耗、高排放、高污染,要节能减排,就要抑制钢铁行业的发展。而事实却与之相反,据国际钢铁协会专项课题组研究成果表明,如果大规模减少钢铁生产而专用其他材料替代,在现今的科学技术条件下,将会带来更多的碳排放。但钢铁生产过程中伴随着较高的能源消耗和碳排放也是事实,钢铁业必须主动适应大环境的转变,在宝钢,环境经营的理念已经被广泛接受并逐步转化为具体行动。 宝钢股份设备系统围绕公司环境经营理念,继续坚持设备系统“稳定、高效、可持续”工作指导思想,着力从管理与技术两方面入手,追求设备高效低耗、践行绿色维修,凸显设备在公司环境经营中的支撑作用。具体开展了以下几方面的工作: 一、通过改善管理,提升能力,提高效率,减少“过维修”现象,追求适时、适度维修。 1、优化设备管理模式。不断深化点检定修制内涵,改变预防为主的维修策略,推进以预防维修为主,预知状态维修、改善维修等多种维修方式并存的维修策略,强化TPM(全员生产维修)管理,优化配置设备系统资源,构建机构简约、精干高效的设备管理体系,提升设备系统整体保障能力,在确

保生产设备的功能、精度和稳定运行基本要求的基础上,减少设备的过维修。 2、进一步优化检修模型,控制检修负荷,统筹资源分配,促进节能降耗。围绕节能降耗工作,统筹策划检修模型,科学延长设备检修周期,持续推进柔性化检修管理模式,满足生产、销售,及节能降耗需要。 3、明确管控对象,优化管理模式,确保资源投入,稳定节能环保设备状态。明确节能、环保设备定义,并开展节能、环保设备梳理与标识,组织完善节能、环保设备维护标准;明确节能环保设备管理要求,建立关键绩效指标;完善节能、环保设备的选型标准;参照主作业线管理模式,加大A类节能环保设施故障信息的管控力度;梳理相应的检修队伍资质,从源头确保节能、环保设备的合规性;定期开展节能、环保设备的专项检查;节能、环保维修工程项目预算采用“年计划、季调整”管理模式,从费用预算角度保证“绿色”项目无障碍实施。 4、推进能源计量,解决差异问题,确保能源计量体系的合规与有效。持续推进能源计量网络图信息系统完善,逐步市县能源从使用申请、供能协议到日常运行过程中计量要求的动态管理;推进能源介质三级能源网络梳理与完善,组织解决计量差异问题。 5、源头把控,循环利用,提高备件资产资源利用率。参照《落后机电设备(产品)淘汰目录(第一批)》,梳理、识别在

谈工业炉窑的热过程及节能措施

谈工业炉窑的热过程及节能措施 工业生产过程中,完成对燃料进行充分燃烧并为生产过程提供热量的主要设备就是工业炉窑。工业炉窑在使用时对能源的消耗量极大,传统的热源生产过程并不能实现燃料的充分燃烧,造成了能源的浪费,同时,生产中所排放的燃烧气体浓度高且数量多,带来了严重的环境污染问题。文章将对于燃料燃烧过程进行逐一解析,并总结出了炉窑生产中的节能减排措施,旨在有效解决炉窑生产所引发的环境问题。 标签:燃烧技术;节能减排;燃烧过程 目前在炉窑加热过程中,主要使用煤炭,石油和燃气作为热量供给能源。其中煤炭能源使用较为安全,但是其能源消耗量较大且浪费严重,在燃烧后对空气的污染最为严重;油燃料和气体燃料较煤燃料而言,使用效能更高,产生的污染也相对较少,但在使用过程中存在潜在的安全隐患,并且开发和使用成本较高。为了提高传统燃料的燃烧效能,就要从其燃烧过程入手,找出各自的优缺点并加以系统分析,实现对炉窑燃烧过程的节能改造。 1 燃料的燃烧过程 1.1 煤的燃烧过程 在工业炉窑中,煤是作为主要的燃料。当燃料进入炉内后会受到炉内的高温烟气、炉墙、燃料层的辐射与对流换热而被加热升温,水分逐渐逸出直至完全烘干。需要在这一个阶段对氧气没有的需求却需要提供充足的热量。 燃料随着温度的升高而开始热分解析出挥发分。不同的燃料温度的析出挥发分也是不同的,褐煤到无烟煤,温度约为130~400℃。另外,加热速度还和挥发分的析出量是有关系的,当加热速度变慢的时候挥发分的生产量也就少,当达到一定的温度和浓度的时候,挥发分就会着火并进行燃烧,同时会释放出大量的热,并使焦炭也进行燃烧,挥发分的燃烧速度和与空气有关是扩散燃烧。 随着挥发分的进一步燃烧使得温度进一步的升高,慢慢的将会进入到焦炭的表面燃烧,焦炭的表面燃烧速度和燃料当中的可燃碳和氧气有关。当温度低于900~1000℃时,氧气的供给就会很充足,化学反应速率小于氧气向反应表面的扩散速率。若是温度高于900~1000℃时,化学反应速率将会随着温度的升高从而转变呈指数增加。最后当到达一定的温度后,就会超过氧气向表面的扩散速率,在这个时候,氧气的输送速率就代表着总的燃烧速率。 1.2 油的燃烧过程 油是液体燃料,与煤相比,油更易于着火和燃烧,油的沸点低于其着火温度,因此,燃烧在气态下进行。油受热后首先汽化成油蒸气,油蒸气与空气混合达到

绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进性分析

绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进性分析 摘要:化学工程与工艺对于人们的发展有着极为重要的促进作用,但是我们必 须要正确认识的化学工程,对于生态环境的破坏也逐步严重,必须要根据我国化 学工业的发展情况制定绿色生产标准,切实加强化学工程以及工艺的绿色评价。 要想有效实现绿色化学工程与工艺,应当开展绿色生产活动,进一步加强绿色管理,通过采用绿色评价方案等各类方式合理的应用化工原料,切实做好节能降耗 工作,才能够为企业发展带来利润,也能够实现和持续环境的有效建设。 关键词:绿色化学工程;化学工业;节能 新时期的人类社会获得健康、可持续发展的前提是拥有一个良好的自然环境。但是近几年来,中国的自然生态环境随着化学工业规模的日益发展壮大与发展的速 度越来越快而日益恶化,广大人民群众以及环境保护部门开始逐渐认识到环境保护 对中国当前经济社会发展的至关重要性并且在环境保护与绿色工业发展等方面做 出了相当程度的努力。绿色化学工业技术与各类常见的化学技术应用相比较来讲, 拥有环保、不产生污染物质的特性,可以对传统化学工业产生的污染问题进行有效 的控制,避免传统化学工业技术的使用对人体健康产生较大的威胁。因此,环保部 门与绿色化学工业研究部门及研究绿色化学工业技术创新应用对新时期经济社会 可持续发展具有十分重大的意义。政府环保部门的管理人员和绿色化学工业技术 研究人员要提高对化学技术的应用认识,结合当下化学工业生产发展、环境污染的 现状优化绿色化学工业技术应用,推动社会经济、自然环境各方面均衡高效、可持 续发展。 1 绿色化学工业概念与绿色化学工程主要操作工艺 绿色工业生产指的是没有污染的生产能够为人们提供日常所需,对于当前的 资源进行合理利用,必须要遵循环境保护要求,维护生态环境平衡。当前我国工 业部门必须要认真执行国家提出的可持续发展战略,能够对化学产业结构进行合 理化调整,有效应用信息化技术进行支持。 为了进一步保障工业稳定,操作人员在日常管理工作中必须要积极选用绿色 化学原料,能够正确认识的化工材料会对生产质量产生一定影响,可以优先选用 可循环利用以及可再生能源,从而最大程度上的降低能源消耗率,并且将绿色材 料研发作为化学工程开展的重要工作,将其列入重点的研发管理项目,应用节能 材料以及绿色材料,有效地避免在化学工程与工艺中会对生态环境产生的污染情况。 可以积极应用绿色以及节能材料,避免在生产过程中对于环境污染产生的破 坏情况,选用质量过关,并且具有安全检测合格书的化工原料,要重视原料的放 置位置,关注原料形态,了解原料化学性能,才能够促进工业可持续发展。这也 是工业生产中极为重要的化学材料,也是化学工程中难以获缺的材料。 2 绿色化学工程与工艺对于节能降耗产生的积极作用 2.1 促进现代生物和绿色化学融合 绿色催化剂的应用能够涉及化学技术以及生物技术,将化学技术与生物技术 进行有效融合,有助于促进科技与自然的和谐发展,进一步提高化学工艺技术, 加强绿色化学与现代生物技术的有效融合,有助于提高生物技术,例如可以加强 胚胎工程以及基因工程、细胞工程研究深入分析生物化学在化学工业中的有效应 用情况,从而切实减少化工原料的浪费。操作人员应当有效选择有机动植物材料,最大程度上的降低化工产品对于环境的污染情况,并且有助于实现化工产业的领

工业窑炉简介

目录 目录 (1) 工业炉窑简介 (2) 一、工业窑炉简述: (2) 二、工业炉窑历史、现状 (3) 三、行业发展趋势 (4) 四、窑炉的工作原理、参数、工艺条件 (4) 4.1原理 (4) 4.2工业窑炉的参数 (5) 4.3工业窑炉的工艺条件 (6) 五、工业窑炉节能现状 (6) 5.1 热源改造,燃烧系统改造 (6) 5.2 窑炉结构改造 (7) 5.3 余热回收与利用 (10) 5.4 控制系统节能改造 (12)

工业炉窑简介 一、工业窑炉简述: 窑炉是用耐火材料砌成的用以煅烧物料或烧成制品的设备。按煅烧物料品种可分为陶瓷窑、水泥窑、玻璃窑、搪瓷窑、石灰窑等。前者按操作方法可分为连续窑(隧道窑)、半连续窑和间歇窑。按热原可分为火焰窑和电热窑。按热源面向坯体状况可分为明焰窑、隔焰窑和半隔焰窑。按坯体运载工具可分为有窑车窑、推板窑、辊底窑(辊道窑)、输送带窑,步进梁式窑和气垫窑等。按通道数目可分为单通道窑、双通道窑和多通道窑。一般大型窑炉燃料多为重油,轻柴油或煤气、天然气。窑炉通常由窑室、燃烧设备、通风设备,输送设备等四部分组成。电窑多半以电炉丝、硅碳棒或二硅化钼作为发热元件。其结构较为简单,操作方便。此外,还有多种气氛窑等。 在具体行业,窑炉还有更多细分类型,如水泥回转窑、玻璃池窑、钢铁的高炉和转炉,化工行业的一些设备也可归为窑炉。但通常意义上的工业窑炉,范围主要指金属和无机材料的煅烧设备。 窑炉大致分为箱式、井式、梭式、网带式、回转式、窑车式、推板式隧道电阻炉、真空炉、气体保护炉、超高温管式推板炉(碳管炉)、钨钼粉焙烧炉、还原炉等各种高、中、低温工业窑炉,工作温度200~2500℃。可用于ZnO压敏电阻器、避雷器阀片、结构陶瓷、纺织陶瓷、PTC&NTC热敏电阻器、电子陶瓷滤波器、片式电容、瓷介电容、厚膜

工业炉强辐射传热节能新技术

工业炉强辐射传热节能新技术* 李治岷 魏玉文 四川工业学院工业炉节能中心 (成都611744) 摘要 阐述了在工业炉内设置强辐射元件,取得了强辐射传热节能的效果。该元件将炉内漫射状的热射线调控为指向工件的射线束,以便将热量直接传递给工件,与RX3节能型的箱式热处理炉相比,实施本技术后节电率可达20%~30%,工业黑体的全射率达0.96。 关键词 工业炉 节能 强辐射 Strong Radiation Conduction Energy Saving Technology in Industrial Furnaces Li Zhimin Wei Yuwen Abstract Some fundamental aspects of energ y saving w ith strong radiation elements are presented.T he said ele ments concentr ate diffuse reflection heat into directional heat beams on the wor kpieces to be heated in furnace.Energy sav ing of20%~30%and a full emissivit y o f0.96for industr ial black body will be achieved with the said technology,in comparison with the RX3ser ies energ y sav ing ty pe fur naces.T he results of tests has show n that it has good economic effi ciency and promising prospects in application. Key words industrial furnace,ener gy saving,strong radiation 1 前 言 目前,热处理电阻炉节能的技术原理基本上是通过热平衡计算和测试发现炉体蓄热和散热损失高达60%~70%,加热工件的有效热仅25%~30%,以此为依据,采用热容很小的耐火纤维等隔热材料保温后,减少散热和蓄热损失,以降低电耗[1]。这种节能方法只是将热量堵在了炉膛内部,并没有改变热射线呈!漫反射?的状态,这正是加热工件有效热低的重要原因。 显然,如果能够将炉膛内呈!漫反射?状分布的热射线,经过调控以射线束形式集中地射向被加热的工件,提高加热工件的有效热,则炉子热效率将显著提高,能耗将大幅度下降。 2 强辐射传热节能新技术原理 中、高温电阻炉是辐射型炉子,工件获得的热量[2]: Q= F(t W-t M)F M= *!九五?国家级科技成果重点推广计划;国家专利,专利号:ZL94236755.3;!八五?国家技术创新新技术推广优 秀项目奖;国家经贸委列为全国重点新技术推广项目。 李治岷:1936年生,四川工业学院工业炉节能中心,教授。 (收稿:1998 01 19 修回:1998 03 04) OF 1 M+ F M F W 1 W-1 (t W-t M)F M W 式中: M为金属的黑度;F M为金属的面积; W为炉墙的黑度;F W为炉墙的面积; OF是 M= W=1时的辐射换热系数。 可以看出,当t W一定时,实际可以利用的因素有炉墙面积F W和炉墙黑度 W。 2 1 增大炉膛传热面积 显然,按现有的设计规范,当炉围伸展度确定后,炉膛内表面积F W即已确定,这个面积当然就是参与炉内传热的面积F W。当我们在炉膛内的适当部位加装众多的多孔材料的空腔锥台强辐射元件后,它们的存在不仅从宏观上,而且在微观上大幅度地增加了炉膛的传热面积。其增加的面积可以达到炉膛面积F W的1倍以上,相当于增大了炉围伸展度(F W/F M),增大了Q值。所以这些元件对加快传热速度的作用是显而易见的。 2 2 提高炉膛黑度 传统的提高炉膛黑度的方法是采用高红外发射率材料进行涂装,以期获得较高的发射率,迄今能达到的水平为0.88~0.92,但其老化现象难以从根本上解决,这种方法使强化炉内传 15

工业锅炉的节能技术

工业锅炉的节能技术 关键词: 耗能工业锅炉 能源是发展国民经济的命脉,是提高人民生活水平的重要物资基础。随着国民经济的发展,对能源的需求日益增加。我国是能源资源比较丰富的国家,由于我国人口众多,按人均的能源产量还是很低,约为世界平均水平的三分之一。因此,我国采取开发与节约并重的能源方针,把节能放在很重要的位置。由于我国能源利用水平较低,有很大的节能潜能。 工业锅炉是我国耗能最多的设备之一,每年消耗的能源约占整个国家能源消耗的三分之一。而工业锅炉耗能是为了生产二次能源——蒸汽或热水。蒸汽或热水是通过热力管网送往各种用热设备。锅炉、管网和用热设备组成了热力系统,该系统的能源利用率等于锅炉热效率、管网热效率和用热设备热效率的乘积,即η能=η锅.η管.η设。由此可见,锅炉耗能的大小不仅决定于本身热效率的高低,而且也决定于热力系统的能源利用率。因此,节省工业锅炉耗能必需从锅炉、管网和用热设备三方面系统地考虑。 工业锅炉效率低的重要原因是锅炉容量太小,使能量利用率降低。我国的工业锅炉主要用于供热、采暖和生活,许多企事业单位只重视锅炉本身的技术改造,提高出力和热效率,而对能量的综合利用考虑得较少,忽视了管网和用热设备的滴漏散热,结果是锅炉愈改愈大,热效率虽有很大的提高,但耗能却很多,能源利用率不高。因此,要提高锅炉的能源利用率,除了要提高工业锅炉本身的热效率外,还要实行工业锅炉的供热系统节能、软件节能与硬件节能相结合的全方位节能策略。软件节能要重视并抓好燃料供应管理和运行操作人员的培训工作。让燃料去适应锅炉,比改造锅炉见效快投资少,应作为节能的主要措施。各大型企业应有技术人员负责锅炉、管网和用热设备的管理。司炉工应进行操作培训,经锅炉安全监察部门考试合格,发给操作证明后方可上岗。 硬件节能包括燃料加工(原燃的洗选、混配、筛分、破碎、成型煤等),采用新工艺、新设备,改造旧工艺、旧设备等。开展企业热平衡,改进管网和用热设备基础上,对锅炉的容量和热效率提出合理的要

工业窑炉节能技术

工业窑炉节能技术 姓名:张毅 专业:动力机械及工程

一绪论 1.1采用先进技术,使工业窑炉不断改造升级 窑炉的更新改造应该以优质、高效、节能、环保、安全、智能化、多工种、工序联动及自动化为主。水泥预分解技术是最具现代化、规模化的水泥生产方法,在世界各国被普遍采用,成为当代水泥生产方式的主流。该技术以悬浮预热和预分解为核心,利用现代流体力学、燃烧动力学、反应动力学、热工学、计算流体力学数值预测技术、粉体工程学和工程测试技术等现代科学理论和技术,并采用计算机信息及网络化技术,具有高效、优质、节能、节约资源等特点,符合可持续发展的要求。 在工业窑炉燃烧技术节能方面,通过将高温空气燃烧技术、富氧燃烧技术、脉冲燃烧节能技术、水煤浆燃烧技术和流化床燃烧技术等先进燃烧技术应用于工业锅炉中,可显著提高燃烧热效率。 2.1 推进工业窑炉余压热利用 我国工业窑炉主要以煤炭为燃料,以电能为动力,是典型的耗能大户。一般工业窑炉烟气带走的热量占燃料炉总供热量的30%~70%,充分回收烟气余热是节能的主要途径。通常烟气余热利用途径有:1)装设预热器,利用烟气预热助燃空气和燃料;2)装设余热锅炉,生产热水或是蒸汽,以供生产或生活;3)利用烟气作为低温炉的热源或用来预热冷的工件或炉料。 二工业窑炉节能基本原理 2.1 工业窑炉的分类 工业窑炉是指加热或熔化金属或非金属的装置而言,加热或熔化金属的装置称为工业炉,加热或熔化非金属的装置称为窑炉。工业窑炉是工业加热的关键设备,同时工业窑炉又是高能耗设备。目前,全国工业窑炉年能耗约占总能耗的25%,占工业总能耗的60%。目前工业窑炉根据行业分类主要如图2.1.

工业炉现状及节能潜力分析

根据集团公司的要求,北京北方节能环保有限公司从2010年至2013年先后对47家企业进行了51次能源审计。在能源审计过程中采取了现场测试、现状核查、调阅资料等方式,获取了详实的资料和数据。为推动各单位能效提升,我们对各企业的普遍存在的节能潜力和可以采取的措施进行了整理,将陆续刊登工业炉、工业锅炉、电机、热力系统等方面的内容供各企业参考。 集团公司工业炉现状及节能潜力分析 陈操史建东 摘要:工业炉窑是对物料进行加热,并使其发生物理和化学变化的工业加热 设备,工业炉窑常统称为“工业炉”。本文对集团公司工业炉情况进行了统 计整理和评价,列示了国家的相关政策和要求,分析了燃气炉、电加热炉使 用中存在的问题,计算了节能潜力和采取节能技术产生的节能量与节能效 益。 主题词:工业炉节能潜力节能效益 1. 集团公司工业炉现状 1.1 数量及分布情况 通过数据核查,47家共有各类工业炉窑2082台,按照供热方式分为燃气工业炉和电阻工业炉两大类,其中40m3/h以上燃气工业炉454台,30kW以上电阻工业炉1628台,广泛分布于装甲车辆、火炮、机械加工、箭弹等多种生产领域,少量分布于火炸药、火工药剂、光电等生产领域。 按炉型结构分:台车炉、室(箱)式炉、井式炉、推杆炉、步进炉、

悬挂炉、辊底炉、环形炉、干燥炉、烘干室等十多个种类,按用途主要分为:热处理、锻造加热、熔炼、喷涂烘干四大类。其中热处理炉和加热炉是工业炉的主要组成部分,分别占行业工业炉总比例的55.10%和18.13%。 1.2 能源消耗情况 集团公司工业炉的能源结构主要是以天然气和电为主。根据企业上报数据进行统计分析,454台燃气工业炉2012年累计消耗天然气8312.14万立方米,折10.09万吨标煤;1628台电阻工业炉合计加热功率30.32万千瓦,负荷率约70%,理论年消耗电量63672万千瓦时,折7.83万吨标煤。工业炉窑年能源消耗合计17.92万吨标煤,是集团公司各企业消耗能源的主要设备。 1.3 整体性评价 目前,集团公司针对工业炉窑展开的节能工作已经起步,部分企业能够引进新技术、新材料,积极进行炉窑节能改造,通过技术升级实现了节能降耗的效果。如:北重集团、哈尔滨第一机械集团、辽沈集团、江麓集团等一批企业成功的在大批燃气工业炉上应用了蓄热式燃烧和全温段换向技术,烟气排放温度低于150℃,烟气余热得到了高效回收,节能效果显著。以辽沈集团为例,采用EPC模式对3台天然气锻造加热炉进行了蓄热式燃烧改造,锻件平均单耗下降了60%以上。 但多数企业目前对工业炉窑的节能仍缺乏足够的认识,对国内炉窑的技术发展状况和新技术缺乏前瞻性研究和长远规划,缺少相应技术储备,工业炉窑整体结构老旧,普遍存在两低一高现象(余热回收率低、热效率低、能耗高),节能状况不容乐观。

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