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热工理论在工业窑炉中的应用摘要：工业炉窑的发展与生产工艺密切相关。
为发展新型无机材料及其各类复合材料，目前在科研工作中也发展了一些规模较小的各种炉子。
全面掌握热工理论是控制，改进，设计，提高工业窑炉效率的的关键。
如降低制品热耗，提高传热速率，减少热损失，窑内气体运动合理，减少气体穿越物料的阻力损失，保证燃料在炉内的充分燃烧问题。
关键字：伯努利方程式热传导热对流热工理论工业炉窑正文传热学在窑炉设备中的应用：传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科，在冶金和硅酸盐工业中存在许多传热现象。
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。
热传导是指在不涉及物质转移的情况下，热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位，或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程，简称导热。
热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。
工程上广泛遇到的对流换热，是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程，它是热传导和热对流综合作用的结果。
决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。
热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。
它是波长在0.1～100微米之间的电磁辐射，因此与其他传热方式不同，热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。
太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。
每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力，也能吸收周围环境对它的辐射热。
辐射和吸收所综合导致的热量转移称为热辐射传热学科在很多高技术领域里同样发挥着重要的和无法替代的作用。
(1)人类征服天空和宇宙空间的不懈努力以及所取得的巨大成果，是当今世界上各领域高技术、新材料研究最集中的体现。
其中传热学所起的作用功不可没。
据美国航空和宇宙航行局(NASA)所作的技术分析，美国航天飞机的技术关键只有一个半，这半个是大推力的液氢—液氧火箭发动机(其中自然与传热有密切的关系)，而那一个关键则是所谓“热防护系统”(TPS)，即指以航天飞机外表面的防热瓦为主的整个热防护结构。
工业余热现状与利用姚**北京科技大学机械学院，100083摘要：工业余热指工业生产中各种热能装置所排出的气体、液体和固体物质所载有的热量。
余热属于二次能源，是燃料燃烧过程所发出的热量在完成某一工艺过程后所剩余的热量。
我国能源利用率相比发达国家较低，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。
工业余热节能潜力巨大，近年来已经成为我国节能减排工作的重要组成部分。
关键字：工业余热节能减排热管0引言当前，我国能源利用仍然存在着利用效率低、经济效益差，生态环境压力大的主要问题。
节能减排、降低能耗、提高能源综合利用率作为能源发展战略规划的重要内容，是解决我国能源问题的根本途径，处于优先发展的地位。
实现节能减排、提高能源利用率的目标主要依靠工业领域。
处在工业化中后期阶段的中国，工业是主要的耗能领域，也是污染物的主要排放源。
我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30％左右。
除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因。
我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％。
至少50％的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。
因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，其中可回收率达60％，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。
工业余热回收利用又被认为是一种“新能源”，近年来成为推进我国节能减排工作的重要内容。
[1]1工业余热资源工业余热来源于各种工业炉窑热能动力装置、热能利用设备、余热利用装置和各种有反应热产生的化工过程等。
目前，各行业的余热总资源约占其燃料消耗总量的17％～67％，可回收利用的余热资源约为余热总资源的60％。
合理充分利用工业余热可以降低单位产品能耗，取得可观的经济效益。
工业余热按其能量形态可以分为三大类，即可燃性余热、载热性余热和有压性余热。
-60-科学技术创新2019.10RTO蓄热体蓄热计算及工程设计运用倪江捷(上海兰宝环保科技有限公司，上海201400)摘要：本文根据传热学基本计算原理，对蓄热式焚烧炉(以下称为RTO)中的蜂窝陶瓷蓄热体中储能、释量的动态过程，进行理论计算，根据RTO的阀门切换时间，来描绘出蓄热体在释放能量的过程、以及蓄热体在回收能力的过程中，预热气体的温度与排放气体的温度与时间之间的曲线，并根据给出平均热效率。
在工程运用中提出近似经验参数进行初步选型设计。
关键词：蓄热式焚烧炉；RTO;陶瓷蓄热体;热效率；瞬时状态中图分类号:TKll+2,TKll+4文献标识码：A1概述当前，随着经济的发展，环境问题日益凸出，目前环境问题中，主要包括三大类，污水处理，固废治理，大气污染治理。
其中大气污染治理是最近几年提出来的范畴，大气污染治理中,最初是燃煤及煤化工等行业产生的硫化物氮氧化物,造就了一大批脱硫脱硝的治理项目o近些年，国家开始对挥发性有机废气(VOCs废气)出重拳,在面对即有效降低VOC排放，又能节能的目的,近些年市场上出现大量处理工艺，包括等离子工艺，光催化工艺，焚烧工艺等等。
目前经过多年的实践，有些处理工艺渐渐淡出，有些处理工艺得到肯定及重视，其中蓄热式焚烧处理设备就是被市场认可的一种治理工艺。
RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)是蓄热式热力氧化处理装置的简称。
工作原理是把有机废气通过储能的陶瓷蓄热体预热后再加热，保证废气达到760t及以上的高温，在氧化室中分解成3漏氢整改措施与效果3.1处理方法针对密封油浮球阀卡涩对发电机漏氢的现象，对机组进行申请调停,对发电机进行排氢至40kpa左右,再利用CO?进行置换,机组停机后对密封油箱浮球阀进行了更换处理。
3.2效果更换浮球阀后，机组氢气纯度下降速度大大改善。
平均3天内需要进行3次排补氢操作，较处理阀球阀前有明显的改善。
图4浮球阀卡涩处理后发电机压力及氢气纯度图3.3整改措施因此提出以下整改措施：3.3.1定期对密封油氢侧油箱浮球阀进行检修维护。
蓄热式燃烧rto燃料蓄热式燃烧RTO燃料，是一种高效、环保、经济的燃料，它有着广泛的应用场景，可以用于工业炉、热处理炉、炉窑、热风炉、气化炉、锅炉等领域。
在工业、能源等领域的发展中，生产过程中产生大量的有机废气和废水，这些废气和废水含有大量的污染物，对环境产生严重影响。
而蓄热式燃烧RTO燃料的出现，可以很好地解决这一问题。
下面我们将细细探讨一下蓄热式燃烧RTO燃料的相关内容。
一、蓄热式燃烧RTO燃料的基本介绍蓄热式燃烧RTO燃料，是指采用高温燃烧技术，在一定的时间内将有机废气完全燃烧掉，以达到净化废气的目的。
蓄热式燃烧RTO燃料所使用的设备，主要包括热气道、燃烧室、节能热交换器、节能冷凝器等部分，可以实现将有机废气中的有害成分完全氧化分解，并回收部分废热，从而实现废气净化和能源回收的双重效果。
二、蓄热式燃烧RTO燃料和传统燃料的区别与传统燃料相比，蓄热式燃烧RTO燃料有以下几个突出的优势：1.废气净化效果好：传统燃料在燃烧过程中会产生大量的有害气体和污染物，而蓄热式燃烧RTO燃料可以将有机废气中的有害成分完全氧化分解，净化效果更佳。
2.环保性好：废气净化后，排放的废气中污染物排放浓度下降，对环境产生的影响也随之减轻。
这样不仅可以保护环境，还可以提高企业的社会形象。
3.节能效果好：蓄热式燃烧RTO燃料采用节能热交换器和节能冷凝器，能够回收燃烧时产生的余热和废气中水蒸气，达到节能效果。
三、蓄热式燃烧RTO燃料的应用场景随着现代工业的不断发展，现代生产过程中产生的有机废气和废水量越来越大。
为了减少废气排放对环境的危害，提高工业生产的效率和经济效益，蓄热式燃烧RTO燃料已经被广泛应用于以下领域：1.化工行业：化工行业的生产过程中会产生大量的有机废气和废水，这些废气和废水含有大量的有害成分。
通过蓄热式燃烧RTO燃料，可以实现对有机废气的净化、回收和利用，从而保护环境，提高生产效率。
2.建材行业：建材行业的生产过程中会产生大量的废气和废水，这些废气和废水含有大量的有害物质。
浅谈蓄热式燃烧嘴的设计摘要：本文介绍蓄热室几个主要参数的确定方法，以及在实际计算的应用。
1前言高效蓄热式烧嘴是一种新型高效节能、环保燃烧装置，该烧嘴工作时可使空气预热温度接近烟气入口温度（1000℃以上），排烟温度可降至250℃以下，热回收率80%以上，在工业炉窑上使用可节约燃料55%左右，比一般间壁式余热回收装置多节约燃料25～30%，从而使炉子的热效率大幅提高。
由于空气预热温度提高，所以火焰温度也在相应提高，火焰辐射能力加大，加热速度变快，工业炉窑的生产效率可提高10～15%。
由于以上原因，炉子的废气量减少，环保效果十分明显。
蓄热式烧嘴使用过程中点火方便，燃烧完全、火焰稳定、铺展性好，在以油为燃料时，蓄热过程油路断开，雾化介质常通，所以不结焦。
蓄热式烧嘴适合于冶金、石化、建材、机械等行业中的加热炉、熔化炉及热处理炉。
蓄热式烧嘴适用于各种高、低热值的煤气，各种液体燃料（柴油、重油、焦油）。
2蓄热式烧嘴简介蓄热式烧嘴主要由蓄热室、蓄热体、天燃气烧嘴、点火枪、uv火焰监测器等组成。
通过空燃比优化设计，使燃烧更充分，最大限度的节约燃料。
蓄热体采用陶瓷小球，阻力小，便于拆下清洗，反复使用，蓄热效率高。
两台蓄热式烧嘴（2支烧嘴）组成一对使用。
2.1烧嘴烧嘴采用空气、天然气组合式，由空气蓄热室、天然气烧嘴组合而成，蓄热式烧嘴的设计既要考虑低热值燃气的燃烧混合问题，又要保证天然气的完全燃尽，同时实现炉膛温度的均匀性，因此采用双流动蓄热式烧嘴形式。
燃烧喷口是燃烧系统的关键部位，合理的燃烧组织有赖于此，在燃烧组织上既要确保燃气在炉内充分燃烧，不会在对面的蓄热体内继续燃烧而对其造成损坏，同时又要合理促成低氧燃烧的实现，避免出现局部的高温过热；既强化炉温的均匀性，减少no x 等有害气体的生成，又减小高温下脱碳的发生。
因此，在喷口设计上要选择最优的气体出口速度和混合喷射角度。
燃料在喷口处边混合边燃烧，空气、天然气在喷出过程中卷入周围的炉气，稀释空煤气浓度，低氧燃烧，使烟气中no x 的产生大大降低，减少了有害气体的排放量。
蓄热式结构蓄热式结构作为蓄热式高温空气燃烧技术的关键装置，也是其核心技术。
近十几年，蓄热式轧钢加热炉在国内得到快速推广应用，在应用中出现几种不同的蓄热室结构形式，取得的效果也不尽相同，下面对几种不同蓄热室结构形式的蓄热式加热炉进行介绍。
一、蓄热式烧嘴式加热炉蓄热式烧嘴的主要特点是将燃烧器与蓄热式余热回收装置集成一体配成一对类似常规烧嘴的燃烧系统，每个蓄热式烧嘴周期性使用。
一座炉子往往有多对蓄热式烧嘴供热。
据有资料介绍，国外普遍采用蓄热烧嘴加热炉，就蓄热技术而言，其应用水平已相当成熟。
但国外使用蓄热式烧嘴烧低热值煤气（如高炉煤气）的工业炉较少。
从蓄热体使用的材料来看，国外有使用陶瓷球、陶瓷蜂窝体等，陶瓷蜂窝体蓄热式烧嘴以其结构小受到重视。
国内蓄热体主要使用陶瓷球和陶瓷蜂窝体两种，使用陶瓷球蓄热瓷球蓄热式烧嘴的加热炉在个别技术上有待改进。
国内在大型加热炉上使用蓄热式烧嘴的结构布置上做了一些改进，主要是将蓄热体部分埋进了炉墙，克服了原结构“皮厚囊”的弊病，但从应用的情况看还没有完全成熟。
无论是从蓄热式的设计、蓄热体的选择，还是从系统结构优化等方面来看，蓄热烧嘴式加热炉仍存在许多可改善之处。
蓄热式烧嘴一起调节灵活性，炉型选择的多样性，对不同工艺要求的适应性等优点成为蓄热式高温空气燃烧技术未来发展的一种很重要的方式。
尤其是结构简单，体积小的单体自身蓄热式烧嘴（国内已有专利），更具竞争力，对旧炉子改造有节省投资的优点。
二、集成式蓄热加热炉这是国内应用较早的一种形式，是我国北岛能源技术有限公司20世纪90年代初开发的高效蓄热式余热自回收系统专利技术的应用。
其特点是把蓄热室安装在炉子底部，同时在炉墙浇注出通道和喷口，并与高效余热回收装置结合成一体，形成集供热、排烟和余热回收于一体的集成式蓄热加热炉。
集成式蓄热加热炉优点是把蓄热室、介质通道和喷口都集中在炉体内，减少了外部高温管道，占地少，系统布置简单，加热能力不受设备体积和布置方式的限制，供热能力设计余地大。
高效蓄热式工业炉的开发与应用
本文主要叙述了利用高效蓄热燃烧技术开发的高效蓄势式工业炉，它将蓄热式热回收和换向式燃烧系统与炉体结合于一体，可将空气和煤气双预热到1000℃，系统排烟温度低于150℃。
在轧钢加热炉上可以以全高炉煤气为燃料。
工业炉热效率达到70%以上，并提高加热质量、减少钢坯氧化烧损，在工业炉上应用的实际结果表明，高效蓄热式工业炉技术取得了显著的节能和环保效益。
标签：蓄热燃烧；高炉煤气；加热炉；节能
1 概论
我国是世界能源消耗大国，节能与环保工作已成为直接关系到我国可持续发展战略能否顺利实施的大事。
高温空气燃烧技术是一种全新型燃烧技术，它具有高效烟气余热回收和高温预热空气以及低NOx排放多重优越性，主要用于钢铁、冶金、机械、建材等工业部门中的各种工业燃料炉，得了国际工业界和科学界的广泛关注，显示了广阔的应用前景。
它采用蓄热式烟气余热回收装置，交替切换空气与烟气的显热，将燃烧空气和煤气预热1000℃以上的温度，形成与传统火焰（诸如扩散与预混火焰等）迥然不同的新型火焰类型，创造出炉内优良的均匀温度分布。
可以说，高温空气燃烧技术大幅度地节能和大幅度减少NOx排放量的成绩是划时代的，体现节能和环境保护的巨大优越性。
2 高效蓄熱式工业炉的工作原理
高效蓄热式工业炉由热回收系统、换向式燃烧系统和控制系统组成，高效蓄热式工业炉的热效率可达到70%，这种换向式燃烧方式改善了炉内的温度均匀性。
由于很方便地把煤气和助燃空气预热到高达1100℃，可以在高温工业炉使用高炉煤气做为燃料，从根本上解决了高炉煤气的放散导致污染环境的问题。
在A状态下煤气和来自鼓风机的助燃空气经换向分别进入左侧通道，而后由下向上通过蓄热室，预热后的煤气与空气从左侧通道喷出并混合燃烧。
燃烧产物对钢坯进行加热后进入右侧通道，在蓄热室内进行热交换将大部分热量留给蓄热体后，以150℃左右的温度进入换向系统，经排烟机排入大气，几分钟以后控制系统发出指令，换向机构动作，空气、煤气同时换向。
将系统变为B状态，此时煤气和空气从右侧通道喷口喷出并混合燃烧，这时左侧喷口作为烟道。
在排烟机的作用下，使高温烟气通过蓄热排出，一个换向周期完成。
没有常规工业炉换热器、烟囱及烟道，也无高温管道，占地面积小、操作及维护简单，无烟尘污染，换向设备灵活，控制系统功能完全，炉内温度均匀，钢坯氧化烧损显著减少。
3高效蓄热式工业炉的技术特点
3.1 空气煤气预热
我国多数轧钢加热炉使用发热值较低的混合煤气为燃料，用低热值煤气时空气和煤气双预热可以最在限度回收热量，炉子的烟气可以全部经空气蓄热室和煤气蓄热室排出，炉子无需设置排多余高温烟气的烟道和烟囱，使炉子的构造和布置简单化。
空气、煤气预热后的温度达到800—1000℃以上，带来了一系列的结果：
1）燃烧温度的极大提高，按照国内学者提出的工业炉应当实现“高炉温、高烟温、高余热回收和低炉子惰性”的所谓“三高一低”的发展方向的理论，燃烧温度提高有利于实现加热炉的工艺要求。
2）火焰稳定效应。
传统扩散火焰的稳定是依靠火焰传播速度与气流速度的平衡及高温热源的传热保证的，而在高温预热空气条件下，只要燃料混合物进入可燃范围，就可以保证稳定的燃烧。
3）热效率高达70%，最大程度上节能和保护环境。
4）空气、煤气温度接近炉内温度，而大大改善炉内温度均匀性。
5）对可用燃料热值范围的适应性扩大，尤其是高炉煤气可用于高温工业炉。
6）强化了炉内辐射换热比例，使单位面积的强度增加，工业炉尺寸可以缩小。
3.2换向燃烧
使高温烟气在加热炉内的宽度方向交替流动，减少了加热炉宽度方向的温度差，对于加热长钢坯的加热炉尤其有利。
高炉煤气的换向燃烧火焰可以与高热值的煤气燃烧相媲美。
这种换向燃烧方式在热处理炉上应用，不仅可以大幅度提高能源利用率，而且可以显著提高热处理质量。
3.3 换向系统
由于必须在一定的时间内实现空气与烟气的频繁切换，切换阀也成为与余热回收有密切相关的关键部件之一。
尽管经换热后的烟气温度很低，对切换阀无材料上的特殊要求，但必须考虑到切换阀的工作寿命和可靠性。
因为在烟气中含较多的微小粉尘时，频繁动作势必对部件构成磨损。
这些因素应当在选用切换阀时加以考虑。
为实现换向式燃烧所特殊设计的换向系统在2—3秒内同时实现空气、煤气和烟气的换向动作。
为保证安全运行，在换向瞬时关闭煤气，待换向动作完成后再打开，避免煤气与烟气中的残氧相遇。
执行机构由气缸驱动，工作平稳可靠，
维护简单。
换向机构的动作由一套专门的控制系统来实现，它具有定温换向、定时换向、超温报警、程序动作、自动保护等一系列功能。
若排烟温度达到或超过温度警戒线时，系统将发出升光报警信号，并自动切断煤气、空气和排烟机，全系统自锁，防止因超温造成设备损坏。
3.4 蓄热体
蓄热体是高温炉气燃烧技术中最关键的部件，也是最具技术含量和体现工业制造水平的部件。
首先是材料选择。
这直接影响装置小型化、换热效率和经济效益。
其性能指标要求：
（1）材料比热大
（2）换热速度快
（3）高温结构强度好，可承受巨大温度压强和高频变换，无脆裂、剥落和变形等。
（4）抗氧化和腐蚀
（5）经济。
可选材料主要有陶瓷类和耐热耐蚀类。
目前使用的主要有蜂巢状蓄势体。
3.5氧化烧损
在高温预热条件下形成的火焰特性与传统燃烧火焰迥然不同，后者是静态火焰并有局部高温区，前者则产生于在局部高温的反应，不具人静态的火焰，峰会火焰温度下降，散热健在均匀，整个炉区温度分布均匀，这一特殊性将有效地减少NOx的排放。
在你空气消耗系数下便可以实现完全燃烧。
炼气喷口靠近钢坯表面，在钢坯表面形成还原性气体，有利于减少钢坯的氧化烧损。
4、结论
高效蓄热式工业炉将蓄热式热回收和换向式燃烧系统与炉子结合于一体，排烟温度低于150℃，最大程度上实现高产、优质、低耗、节约能源和保护环境。
用高效蓄热燃烧技术可以在大型加热炉上直接燃用高炉煤气，达到燃用高热值煤气加热炉同样的加热效果，且热效率高达70%以上。
采用高效蓄热燃烧技术可以改善企业的能源紧张状况，大幅度降低能耗和生产成本，提高企业的市场竞争力，经济效益显著提高。
