国内外加热炉和热处理炉的现状和节能技术

浅谈如何提高加热炉热效率的方法及措施加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。

有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。

因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。

标签：加热炉;热效率;提高;方法;措施加热炉是石油化工行业最常用的设备之一，也是消耗能量最多的装置。

在实际操作中，加热炉通过燃烧的燃料获得热量，又通过加热炉本身将热量释放出去，也称输出热量。

不论哪一种形式都包含热效率的使用，由于热效率与加热炉本身、燃料、燃烧程度等有很大的关系，因此要想提高热效率必须从多个方面入手。

一、加热炉存在的问题加热炉运行过程中的热损失，主要是散热的损失。

有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。

因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。

目前，有的单位加热炉由于设备陈旧，衬里老化、脱落，钢板腐蚀穿孔等各种原因，导致加热炉散热损失增大，局部过热超温，引起热效率下降，热效率一般达不到原设计值或工作要求，不但严重影响了设备的安全运行，还影响了单位的工作，直接影响企业的经济效益。

二、如何提高加热炉热效率方法及措施提高加热炉热效率最重要的措施是减少加热炉的一切热损失。

影响加热炉热效率的因素很多，如：燃料烧嘴、结构设计、制作是否合理、炉子产量、燃料种类、燃料燃烧情况、燃料和空气的预热情况、废气的排除温度和数量、炉子的冷却条件进而散热状况等诸多因素。

所以，要提高加热炉的热效率，可以采取如下措施：1、尽量减少烟气带走的物理并将此热量充分回收利用。

（1）一是在保证产量和加热质量的前提下尽可能降低出炉烟气的温度;二是被烧坏的蓄热能力差的蓄热小球要及时更换，保证其正常的蓄热能力。

三是天然气烧嘴结构设计、制作与炉窑要配套。

（2）要保证足够的空气，使燃气得以充分燃烧。

一是员工必须要根据燃气发热值的不同正确调整天然气烧嘴空燃比，以减少化学和机械不完全燃烧所造成的热损失;二是尽量减小空气过剩系数，避免过剩空气吸收大量的热量和产生多余的气体带走热量。

《燃料热处理炉节能监测》国家标准宣贯材料编写人：扬州市节能监察中心严乐荣第一章概述第一节热处理炉概况热处理是机械电子工艺生产中及其重要的工艺，该工艺所用的主要加热设备是热处理炉。

通过对热处理炉的加热来改变炉内的金属的材料机械性能。

因为金属材料在不同的温度下其内部组织的性能是不同的，所以通过对金属材料进行热处理可以得到人们所需要的组织结构，从而得到人们所需要的更好的机械性能。

例如对金属材料进行退火，就是为了通过加热来消除材料的内应力，而对金属材料进行淬火、回火、渗碳等热处理，都是为了通过准确地控制加热温度、保温和冷却速度来获得人们需要地金属结晶组织结构，从而获得人们需要地材料机械性能。

一、热处理炉的分类热处理的工艺因人们所需要的材料的性能不同，其种类很多，正由于热处理的工艺不同，也就需要不同种类的热处理炉来完成。

热处理炉是工业炉的一种，它的种类繁多，其主要分类按照如下原则进行：1、按照炉温分类（1）低温炉一般炉温在6500C以下，主要供钢制工件淬火后的回火、氮化、铝镁合金淬火加热和时效等。

（2）中温炉炉温在650－10000C，供钢件淬火、退火、渗碳等加热用。

这类炉子热处理车间最多。

（3）高温炉炉温在10000C以上，主要供高速钢、模具钢、耐热钢和耐热合金的热处理用。

2、按照炉内传热方式分类（1）以对流传热为主的热处理炉：这类热处理炉一般属于低温炉。

为了增强对流换热，提高炉温的均匀性，炉内应该安装风扇；（2）以辐射传热为主的热处理炉：在温度高于6500C，炉内工件主要靠辐射方式加热，所以中温炉和高温炉皆以辐射加热为主的热处理炉。

但当炉内装有高速烧嘴时，虽然炉温很高，炉内工件主要还是靠对流换热加热为好，真空炉皆属于辐射方式加热。

远红外加热炉：一般称波长8－1000微米的红外线为远红外线。

远红外加热为辐射加热的一个特例，远红外对某些工件在低温范围内加热较为有效。

3、以热能和发热方式来分（1）电阻炉凡是借电流通过电热元件把炉膛加热的炉子称为电阻炉。

加热炉节能措施的探讨分析[摘要]介绍了宣钢型棒厂型材车间加热炉的煤气单耗状况.系统地分析了煤气单耗与产量、热装率、热损失、空气系数等因素之间的关系。

并有针对性地在工艺、设备上提出了相应的解决办法，为加热炉的节能降耗提供了现实有效的思路与对策。

[关键词]加热炉煤气单耗热装率热损失空气系数中图分类号：tg307文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0101-01一、概况钢铁工业是我国国民经济各行业中能耗最高的行业之一。

近十年来，钢铁工业能源消费量占全国总能源消费量的比重一直在12%——15%。

单位增加值能耗是全部工业平均水平的3倍以上，而轧钢行业又在钢铁工业中是较多的行业。

因此，节能减排显得更为重要，步进梁式蓄热式加热炉是轧钢行业中必不可少的加热设备，加热设备的先进与否直接关系到能源的消耗问题。

二、步进梁式蓄热式加热炉的工作原理它运用了蓄热室热交换原理，当一恻的蓄热室烧嘴处于燃烧状态时，空气、煤气蓄热体被预热到1000℃左右，另一恻烧嘴处于蓄热状态，燃烧产物在引风机的作用下穿过被加热的钢坯，经蓄热室使空气、煤气蓄热体蓄积下热量后，排入大气。

交替切换燃烧，在切换期间其温度对象处于非控制状态，切换周期一般为1-3分钟。

三、影响燃料单耗高的原因及降低单耗的措施工序能耗指标作为钢铁行业的一个重要指标，是指企业单吨产品所消耗的标准煤数量，该项指标的高低可反映企业生产过程中能源消耗的高低，直接影响企业成本的高低。

在热轧生产直接能源消耗的总量中，加热炉的燃料消耗又占绝大部分，因此热轧节能工作的重点在于如何降低加热炉燃料消耗。

3.1 燃料单耗高的原因（1）加热炉蓄热体坏（2）热装率低（3）调火工业务能力差（4）煤气质量不好.压力波动大（5）空燃比调配不合理（6）事故停机时间长（7）没有合理利用换辊时间3.2 降低燃料单耗的措施3.2.1 加热炉结构优化在外部条件（产量、热装率）不变的情况下，通过改善内部条件（炉体设备本身与操作）也可使能耗有显著降低。

矿热炉的环保节能措施矿热炉是用于冶炼金属的重要设备，但在其运营过程中，存在着严重的环保和能源浪费问题。

因此，为了保护环境、降低生产成本，必须采取一系列的环保和节能措施。

本文将介绍一些可行的措施。

增加热回收系统现在，越来越多的企业已经开始使用热回收技术，通过收集烟气中的余热来预热天然气或空气，从而节省能源和减少排放量。

同样，矿热炉也可以安装热回收系统。

这个系统将在炉膛内的烟气富含高温高热量的烟气将会用于加热原料物料，降低燃气的消耗量，从而减少不必要的能源浪费。

合理调整燃烧参数燃烧参数的合理调整也是实现矿热炉节能的重要手段。

例如，可以使用预混燃气技术，通过加入适量的氢气、氧气等气体，可以在延长燃烧时间的同时降低温度，降低NOx等有害物质的产生。

此外，还要合理选择燃料种类，优化燃烧风量、燃烧时间和燃烧空间，尽量降低温度差，减少能源损失。

采用高效热障涂层技术矿热炉的壁面温度非常高，会造成大量能量的散失。

为了减少这种散失，可以在炉体表面喷涂热障涂层（TBC）。

TBC可以起到隔热保温的作用，有效提高了温度和热量的利用率，降低了耗能量和排放量。

优化热废气处理系统热废气处理系统是炉外部分。

在炉的周围，需要有一个废气处理系统。

废气处理系统通常采用烟气净化技术，而烟气净化技术有干法和湿法两种。

干法是通过过滤纸，来过滤废气中的颗粒物，而湿法是将废气和水混合，在氧气的作用下，将废气中的有害物质转化为无害物质，从而达到净化的目的。

针对不同的矿热炉，可采用不同的热废气处理系统，达到优化使用的效果。

加强清理维护在矿热炉正常运行的过程中，由于加工物料的存在和烟气排放形成的烟囱堵塞，会在炉体内部留下一些物质，影响炉的正常工作。

如果经常对矿热炉进行维护清理，可以避免炉内的物质积累，保证炉的正常工作，提高使用寿命，也可以降低不必要的能耗和排放量。

总结以上是矿热炉的一些环保节能措施。

在实际应用中，我们不仅要根据矿热炉类型选择不同的方法，也需要针对不同的运营情况进行不断的改进。

如何提高加热炉的热效率为提高加热炉的热效率，我们可以从以下几个方面进行改进和优化。

1.炉壁材料优化：使用高热导率和低热扩散系数的材料作为炉壁材料，以提高炉壁对热能的传导效率，减少热量的散失。

2.加热炉绝热层设计：在炉体的外部增加一层绝热材料，如耐高温陶瓷纤维等，来减少热量的传导和辐射散失。

3.燃烧系统的优化：合理设计燃烧系统，确保燃料的充分燃烧，减少烟气中有用热量的损失。

可以采用高效燃烧器、给燃料加预热器等技术手段，提高燃烧效率。

4.炉膛结构的改进：合理设计炉膛结构，减小冷热风的混合程度，减少烟气中的冷风量，提高燃烧效率。

可以采用逆火焰、进排风分离等技术手段。

5.热回收技术的应用：利用烟气中的高温热量进行热回收，可以用于预热进入炉体的冷空气或水，提高能源利用效率。

可以采用换热器、烟气余热锅炉等设备，将废热转化为可利用的热能。

6.炉体的隔热和密封：优化炉体的隔热设计，减少热量的辐射和传导散失。

同时，加强炉体的密封性能，避免热量的流失和外界冷空气的进入。

7.控制系统的改进：改进加热炉的控制系统，实时监测和调节燃料的供给、炉内温度和烟气成分等参数，以提高炉内温度的稳定性和热能的利用效率。

8.定期维护和清洁：定期对加热炉进行维护和清洁，保持炉体内部的清洁和燃烧系统的正常运行，避免因积灰、结垢等问题导致的热量散失。

9.优化操作过程：优化加热炉的操作过程，合理调整加热时间、温度和过程参数，以减少不必要的热能损失。

10.人员培训和技术改进：提高员工的技术水平和操作技能，加强员工对加热炉的运行原理和特点的理解，以优化操作方式，减少能源的浪费和热能的散失。

通过以上的改进措施，可以有效提高加热炉的热效率，降低能源消耗和生产成本，实现资源的节约和环境的保护。

同时，这些改进也将对加热炉的运行安全性和产品质量的稳定性产生积极的影响。

国内外焦炉现状及其发展焦炉是冶金炼焦的关键设备，广泛应用于钢铁、化工、煤炭等行业。

其主要功能是将煤炭进行高温热解反应，得到焦炭和含有大量有机物的煤气。

本文将从国内外焦炉的现状及发展方向两个方面进行探讨。

一、国内焦炉现状及问题国内焦炉行业起步较早，以大型钢铁企业为主要用户。

2000年以来，国内焦炉产能逐年增加，2019年全国总产能达到3.6亿吨。

然而，国内焦炉产业存在一些问题。

1.能耗高：传统焦炉存在高温热量的浪费现象，能耗较高。

此外，焦炉的调温技术相对落后，无法实现精确控制，进一步增加了能耗。

2.环境污染：焦炉炼焦过程会排放大量有害气体和颗粒物，对环境产生严重污染。

尽管国内采取了一系列措施来减少焦炉排放污染，但仍然面临严峻挑战。

3.技术水平不高：国内焦炉设备普遍过时，技术水平相对滞后。

相比于国外的先进技术，国内焦炉的自动化程度低、控制精度不高，影响了炼焦效率和产品质量。

二、国内焦炉发展方向为了解决上述问题，国内焦炉行业正朝着以下几个方向进行发展：1.提高能源利用效率：通过改进煤气回收和利用技术，提高焦炉能源利用效率，降低能耗。

采用先进的煤气净化技术，可以将高热值煤气转化为燃料或电力，实现能源的综合利用。

2.推广清洁炼焦技术：发展低排放、零排放的焦炉技术，减少炼焦过程中的排放污染物。

采用干法炼焦技术、焦炉脱硫装置等，可以有效控制二氧化硫、颗粒物等污染物的排放。

3.提高焦炉自动化程度：引进国外先进的自动化控制系统，提高焦炉的自动化水平。

通过自动化控制，可以实现煤气的精确配比和温度的精确控制，提高炼焦效率和产品质量。

4.创新型焦炉技术：国内一些高校和科研机构正在开展创新型焦炉技术的研究。

比如，高温氧化炉技术、微波炉技术等，这些新技术有望在未来几年内得到商业化应用。

三、国际焦炉现状及发展方向国际焦炉行业发展较为成熟，主要集中在发达国家和地区，例如中国、日本、美国和欧洲等。

国际焦炉行业的发展主要表现在以下几个方面：1.推广先进的清洁炼焦技术：国际焦炉行业对环境保护的要求较高，通过采用先进的清洁炼焦技术，减少污染物排放。

摘要</strong>&nbsp;&nbsp;提高加热炉热效率的途径很多，关键是减少炉子的热损失。

通过综合运用耐火纤维喷涂和耐高温辐射涂料技术，提高了加热炉的热效率，收到了较好的节能效果，取得了明显的经济效益。

<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp; 加热炉是石油化工行业最常用的设备之一，也是消耗能量最多的装置。

目前，公司各生产装置中的大小加热炉共有60余台，总负荷超过800MW，单台最大热负荷达到142MW，加热炉能耗占全公司能耗的30%以上。

如果再加上炼油800万t改扩建工程所增加的加热炉，其能耗还要大。

因此，重视现有老装置中加热炉的技术改造和新装置加热炉的新技术应用，提高加热炉热效率，是降低装置能耗、提高经济效益的关键所在。

<br /> &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<strong>一、现状分析</strong><br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;加热炉运行过程中的热损失，主要是排烟与散热损失。

有效能的损失主要在燃烧传热的不可逆过程中。

因此，加热炉热效率的提高重点应放在燃烧和辐射段的散热损失上。

<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;目前，公司的大多数加热炉由于设备陈旧，衬里老化、脱落，钢板腐蚀穿孔等各种原因，导致加热炉散热损失增大，局部过热超温，引起热效率下降，热效率一般在80%~88%之间，达不到原设计值或公司考核要求，不但严重影响了设备的安全运行，还制约了单位加工费的降低，直接影响企业的经济效益。

<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;现在，单纯依靠传统的“三门一板”操作，控制烟气中的氧含量和排烟温度，以及对设备的修修补补，已很难获得明显的效果。

本 的对 比。
目前 我厂 使 用 的 相 当部 分 设 备 是 早 期 仿 苏 炉 型 ， 些 加热 炉密 封 性 差 ， 这 蓄热 量 大 ， 温 时 间 升
表 １ ２０ ０ ８年 ７月份 热处 理厂 一 、 车 间吨耗 对照 表 二 单 位 热 处理 厂一 车 间 吨耗 （ Ｗ ・ ／ ） Ｋ ｈｔ ４ ３ ７ ２ ．５ 设 备种类 滚筒 炉 、 网带炉 设 备状况 设备 先进 ，７年 下半 年启 用 ０
沉重 的成本 负担 （ ７月份 二 车 间 电 费 占生 产成
建造 一台大 型 的 回火 炉 ， 台淬 火 炉 的轴 三 承零 件淬 火 后 ， 过 清 洗 直 接装 入 标 准 箱 内 ， 通 由传送 带 送 入 大 型 回火 炉 进 行 回火 。经 过 基
２ １ 设备 的更新换 代 ．
制的措施 ， 为此节约用 电、 降低 能耗成 为热 处 理 厂 的头等 大事 。
１ 热 处 理 厂 能 耗 现 状
据相 关 媒体 报 道 ， 处 理是 机 械 制 造 行 业 热 的用 电大 户 ， 占用 电 量 的 ２ ％ ～ ０ 。我 国机 ０ ３％ 械制 造厂 热 处理单 位 能耗 一 般 在 ８ ０ Ｗ ・ ／ ０Ｋ ｈｔ 以上 ， 电 费 用 约 占生 产 成 本 的 ４ ％ ， 用 ０ 而工 业 生产 发达 国家一般 都 在 ４ ０ Ｗ ・ ／ 以下 。 ０Ｋ ｈｔ 我公 司热处 理 厂 同样 也存 在 此 类 问题 ， 造 成这 种 现 状 的 主 要 原 因 是 加 热 设 备 的 落 后 。
２０ ０ ９年第 ４期
成本 （ 万元 ）
１８ １ ９ ．
电费 占成本
４ ．ｌ ２ ８ ％
热处理厂 一车 间

油田常用加热炉类型及发展趋势摘要：作为油气集输、处理以及运输等地面工程中各个环节必不可少的设备之一。

加热炉的种类和发展趋势影响着油田的开发和效益。

对于不同种类的加热炉进行系统研究分析，并且根据实际需求进行使用，可以有效地提高油田的生产运行经济型和安全性。

现在各个油田所使用的加热炉主要有管式加热炉、火筒式加热炉、水套加热炉和相变加热炉等等。

本文针对现在油田中所使用的加热炉以及最新被研发出来的新型加热炉进行研究分析，并对加热炉未来发展进行讨论。

关键词：油田加热炉；加热炉类型；发展趋势油田加热炉是油田地面工程中非常重要的一种机械设备，从油井的井口加热至成品油外输等一系列过程都需要油田加热炉进行供热。

在油田的生产过程中，加热炉要科学的进行布置和使用。

可以降低油田地面工程的能源消耗，减少成本的投入。

目前我国主要使用的油田加热炉是管式加热炉和火筒式加热炉，但是加热炉的种类繁多，研究人员还在不断探索新型油田加热炉。

力求找到最适合油田发展的加热炉技术。

一、油田常用加热炉（一）管式加热炉管式加热炉是用过火焰字节对炉管内部的介质进行家人，按照炉管的拍类风湿可以分为螺旋式管式加热炉和直线式管式加热炉。

因为换热过程中存在较大的温差，所以管式加热炉可以快速的加热介质。

单台管式加热炉的功率可以很大，所以可以在较小的换热面进行高效的换热，同时管式加热炉可以承受较高的介质压力。

值得注意的是，当管式加热炉内部介质为易结垢介质时，其管壁会出现介质导致的结垢现象。

这就会严重的影响管式加热炉的使用效果。

如果不能对结垢进行及时有效地清理，就会使结垢部位过热，严重者会出现爆炸的情况发生。

（二）火筒式加热炉火筒式加热炉在使用过程中，其内部燃料通过燃烧会产生热量直接对介质进行加热。

在工作时，被加热的介质通过进液分配管流至加热炉底部，淹没火管和烟管来吸收热量。

实现加热的目的，相比于传统的火筒式加热炉，结垢现象对于加热炉的使用效果影响不大。

在火筒式加热炉的实际使用过程中，因为被加热介质在炉内流动速度比较缓慢，所以在炉壳的避免上容易出现结垢现象。

加热炉设备介绍加热炉是将物料或工件加热的设备。

按热源划分有燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等。

应用遍及石油、化工、冶金、机械、热处理、表面处理、建材、电子、材料、轻工、日化、制药等诸多行业领域。

在冶金工业中，加热炉习惯上是指把金属加热到轧制成锻造温度的工业炉，包括有连续加热炉和室式加热炉等。

金属热处理用的加热炉另称为热处理炉。

初轧前加热钢锭或使钢锭内部温度均匀的炉子称为均热炉。

广义而言，加热炉也包括均热炉和热处理炉。

连续加热炉包括推钢式炉、步进式炉、转底式炉、分室式炉等连续加热炉,但习惯上常指推钢式炉。

连续加热炉多数用于轧制前加热金属料坯，少数用于锻造和热处理。

主要特点是：料坯在炉内依轧制的节奏连续运动，炉气在炉内也连续流动；一般情况，在炉料的断面尺寸、品种和产量不变的情况下，炉子各部分的温度和炉中金属料的温度基本上不随时间变化而仅沿炉子长度变化。

RJ2系列高温井式电阻炉结构简介：RJ2系列高温井式电阻炉结构，外壳由钢板和型钢制成圆柱形炉体，全部采用密封焊接。

炉衬采用超轻质0.6g/cm3节能真空球耐火保温砖砌筑。

炉衬与炉壳夹层置酸铝纤维毡保温，间隙填充膨胀保温粉。

电阻丝采用0Cr27Al7Mo2高电阻合金丝绕成螺旋状安装在炉膛的搁丝砖上。

炉盖采用手动或电动升降。

如用户提出需要气氛保护使工件减少氧化，可在炉盖上安装有不锈钢三头油注器，滴入甲醇或煤油，以产生简易保护气氛，在炉膛下部安装有氮气进气管道，可通入氮气保护或冲散可燃性气体，以防发生爆炸事故。

为保证操作安全在升降机构附近装有限位开关，此开关与高温井式电阻炉控制柜电源联锁，炉盖关闭时通电源。

当炉盖开启时限位开关即切断控制电源，因此加热元件的电源同时切断，以保证安全操作。

高温井式电阻炉出厂时配套自动控温柜，热电偶。

用途：RJ2系列高温井式电阻炉是国家标准节能型周期作业井式电阻炉，最高温度1200℃，工作温度1200℃，主要供合金钢、高速钢、高锰钢、高铬钢、轴类、管材等金属材料和机械零件在一般气氛或简易保护中进行正火、退火、淬火等热处理用。

炼厂常减压加热炉节能改造综合分析炼厂常减压加热炉是炼油过程中重要的设备，用于将原油加热至一定温度以实现炼油过程中的各种反应。

然而，由于传统的加热方式存在能源利用率低、能耗高等问题，炼厂常减压加热炉的节能改造显得尤为重要。

在炼厂常减压加热炉的节能改造中，我们可以从以下几个方面入手：首先，通过改进炉膛结构和合理设置燃烧器来提高炉内燃烧效率。

传统的炉膛结构通常存在着冷热耦合现象，使得燃烧时产生的热能难以充分利用。

改进后的炉膛结构可以减少冷热耦合，提高燃烧效率，从而减少燃料的消耗量。

其次，应用高效节能的燃烧器技术。

传统的炼厂常减压加热炉通常使用的是喷嘴燃烧器，其燃烧效率较低。

而采用预混合燃烧或旋风燃烧器等高效节能燃烧器技术，可以提高燃烧效率，减少能源浪费。

此外，改进余热回收系统也是炼厂常减压加热炉节能改造的关键环节。

在传统的炉膛结构中，大量的余热被排放到大气中，造成了能源的浪费。

通过改进余热回收系统，可以将炉内产生的余热回收利用，为其他工艺提供热能，从而减少燃料的消耗。

此外，对炉体绝热和隔热的改进，也可以有效降低能耗。

传统的常减压加热炉通常存在散热条件差、绝热和隔热效果不佳等问题，使得能量的损失较大。

通过改进绝热材料的选择和设计，以及加强热传导的阻隔等措施，能够提高炼厂常减压加热炉的绝热和隔热效果，从而降低热能的损失。

综上所述，炼厂常减压加热炉的节能改造是一项非常重要的工作。

通过改进炉膛结构和燃烧器、改善余热回收系统以及提高绝热和隔热效果等措施，可以有效降低炼油过程中的能耗，实现节能减排的目标。

炼厂可以根据自身情况选择合适的节能改造方案，以提高能源利用效率、降低运营成本。

炼厂常减压加热炉是炼油过程中的核心设备之一。

在炼油过程中，原油需要经过加热才能促使各种化学反应发生，从而产生不同种类的炼油产品。

然而，传统的加热方式存在能源利用率低、能耗高等问题，亟需采取节能改造措施。

有效节能改造炼厂常减压加热炉，不仅可以减少能源的消耗，还可以降低生产成本和环境污染。

3镀锌加热炉节能改造方案镀锌加热炉节能改造,节能30%-50%镀锌加热炉烟气余热二级利用技术张志祥摘要：能耗高、热效率低是现有镀锌加热炉普遍存在的问题，原因主要是该炉型以辐射传热为主,烟气余热利用不充分,排烟温度高。

本文介绍一种经过实践证明可节能30%的烟气余热二级利用技术，其关键是将原来各自独立的箱体进行合理连通，让烟气经过二次回收利用后再排出炉体，以提高热效率。

此项技术对镀锌行业的节能减排具有重要的参考价值。

关键词：镀锌加热炉；节能；烟气余热利用中国分类号：文献标志码：文章编号：镀锌是一个高耗能的行业，镀锌生产中最大的耗能设备是镀锌加热炉，所以提高镀锌加热炉的热效率，降低镀锌加热工序能耗，是镀锌行业节能减排、降本节资，提高产品市场竞争力的关键所在。

1、现有镀锌加热炉存在的能源浪费问题:____年5月，笔者在对某镀锌生产企业进行节能诊断过程中，发现该企业的一台烧天然气的镀锌加热炉排烟温度高达850℃，热效率只有15%，大量的热能都通过烟囱排走了，存在很大的节能潜力。

该炉的结构及现场情况简要介绍如下：从图A可见，该镀锌加热炉由8个相同的加热箱体组成，每个箱体有各自独立的燃烧室，炉胆从8个箱体中间穿过，将8个箱体串在一起。

炉胆内充满氢气，防止带钢在高温下氧化。

带钢在炉尾转筒的拉力作用下在炉胆中从1号箱体向8号箱体快速地水平移动，在移动过程中经过每一个箱体都按既定的工艺温度加热。

离开8号箱体后，高温带钢被拉入炉尾的镀锌池完成一系列镀锌过程。

图中的小圆点表示烧嘴的位置。

8个箱体的结构和功能是完全一样的，仅仅只是温度有所不同。

由于箱体的几何尺寸在4-6米之间,高温火焰发出的能量仅以辐射形式透过密封的炉胆传递给带钢进行加热，所以大量的热能未经充分利用就从烟道排走了，造成了巨大的能源浪费。

现场发现助燃空气用的是冷风，一方面850℃的高温烟气直接排放；另一方面，助燃空气没有被预热就直接鼓入炉内，这是造成该1。

工业炉窑节能技术工业炉窑是目前众多用能设备中的重点耗能设备，据有关部门统计，我国现有工业窑炉约80万台，年消耗能源1.9亿t标准煤，约占全国能源消费总量的五分之一。

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、而且容量大多偏小，造成能源浪费，同时增加环境污染。

所以在工业窑炉中，燃烧技术节能潜力是很大的。

目前，燃烧节能技术有：1、富氧燃烧节能技术富氧燃烧是指助燃空气中含氧量超过正规值直至使用纯氧的助燃过程。

空气中含氧量约21%，而氮的含量为79%。

然而在燃烧过程中，只有氧参加燃烧反应，氮仅仅作为稀释剂。

大量的稀释剂吸收了大量的燃烧反应放出的热，并从烟道排走。

显然这是一种庞大的浪费。

因为富氧燃烧只要用较少的热或者不需要热去加热氮气，所以可以明显增加火焰温度。

随着燃烧排气量的减少，使用的风机、管道和烟气处理设备均可减少，同时烟气排放速度也降低，导致烟气排放中尘粒的减少，有利于改善环境。

当然，富氧燃烧也有一些辣手的问题要妥善解决，才能真正发挥优势。

2、脉冲燃烧节能技术脉冲燃烧70年代由欧洲开发成功。

较通常的脉冲燃烧与其说是燃烧技术，倒不如说是燃烧控制技术。

它是由电子式烧嘴管理系统，以及高性能的然气、空气电磁阀组成，可解决如下问题：1、炉内温度分布不均匀2、燃烧系统不便于调节3、高的燃料消耗高速燃烧技术高速燃烧技术的兴起是为了适应一种先进加热技术——强对流冲击加热的需要。

燃料和助燃空气在烧嘴自带的燃烧室内完成混合燃烧，燃烧后的高温烟气以100-300m/s的高速直接喷向物料表面，强化了炉内的对流换热，促进炉气再循环。

在高速喷流下，炉内对流换热量可提高到总传热量的80-85%，有时可更高。

同时还可使炉温均匀。

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。

轧钢加热炉节能减排及降低氧化烧损优化措施摘要：轧钢加热炉的是钢铁企业能源消耗和温室气体排放的大户。

提高加热炉效率，减少能源消耗，控制钢坯氧化烧损，提高钢坯加热质量，是钢铁企业的重要课题和社会责任。

本文就轧钢加热炉节能减排及降低氧化烧损这一点上进行粗略的分析，并提出几点可行的优化办法，智能燃烧技术是最有效的办法。

关键词：轧钢加热炉；节能减排；氧化损耗；智能燃烧引言：能源竞争是冶金行业正在面临的挑战，降低能源消耗、建立环境友好的钢铁企业已经成为冶金行业可持续发展的一个重要方面，也是冶金行业利润增长的一个重要的基础工作。

而轧钢加热炉的能源消耗约占冶金行业能源消耗的10%左右，其中轧钢加热炉又占了轧钢工序能源消耗的75～80%，是钢铁企业能源消耗和温室气体排放的大户。

目前，我国冶金行业的轧钢加热炉在产量、炉型结构、机械化、自动化、智能化水平及理论操作上与国外还存在一定的差距，炉子吨钢燃耗高、效率低，造成了能源的极大浪费。

因此提高加热炉效率，减少加热炉能源消耗，是提高钢坯加热质量，控制钢坯氧化烧损，降低轧钢生产成本，减少温室气体CO2排放，实现钢铁企业可持续发展的有效方法之一，对国家的和谐发展具有非常重大的社会意义。

1轧钢加热炉节能及降低氧化烧损的意义“美丽中国”理念的提出，是对中国各个行业从业人员的具体要求。

所以，在轧钢加热炉生产和制造过程中，需要遵守“美丽中国”的相关要求。

轧钢加热炉的智能燃烧改造可以减少加热炉能源消耗，降低钢坯氧化烧损，降低生产成本，对于企业、社会同样具有重要的经济和社会意义。

所以轧钢加热炉的节能及降低氧化烧损方法的落实，能更高效、高速的实现“美丽中国”[1]。

轧钢加热炉节能技术的进步，在节约资源消耗的同时，还可以减少温室气体CO2、废渣及污水排放，保护环境，减少对居民身体健康和生活的影响，提升居民的生活质量和生活环境，帮助周围居民安居乐业，在“美丽中国”社会中进行工作与休息，这同样也是对人民生活整体质量的促进和提升的一个部分[2]。

【 中图分 类号】 Ｔ １５１ Ｇ ５．
【 文献标 识码 】 Ａ
【 文章 编号】 １０— ７Ｘ ２１）２０７— ２ ０３７３ （０ １０－ ０３０
１ 改造前燃 气 炉 的结构 组 成和 特 点 我公 司 热处 理 车 间 ３ 台大 型 井式 燃 气 炉 （ ． ｍｘ １ ８ １ 和 ４台 台车 式 燃 气 炉 （ 大 ４５ｍｘ ． ｍ× ． ｍ） ０ｍ） 最 ． １ １ ５ ２ 是 ２ 世 纪 ５ 年 代所 建 设 备 ， 结 构 特 点是 ： ０ ０ 其 炉体 采 用 耐 火砖 体 结构 ， 体 由外 到 内依 次 由保 温 砖 、 火 砖 、 炉 耐 燃烧室 、 马弗 墙 、 件 加 热 炉膛 组 成 ， 烧 原 理 是在 燃 工 燃 烧 室 由烧 嘴 喷 出 的燃 气 与 空气 混 合 燃 烧 ， 过 马弗 墙 通 上部 的火 焰孔 进 人 炉膛 使 炉膛 温 度 升 高 ， 到 加热 工 达 件 的 目的 。改造 前 燃 气 炉 的缺 点 ： 体 保 温 部 分 和炉 炉 内的 马弗 墙 蓄热 量 大 ， 致 升 温 速度 慢 ， 导 热损 耗 大 ； 燃 烧 系统 空 气 和燃 气 比例 靠 人工 手 动 阀 门 调节 ， 燃烧 不 充分 ； 烟气 中的 Ｃ Ｓ ： Ｎ Ｏ、Ｏ 和 Ｏ 的含 量 高 ， 境 污染 大 ； 环 炉 内 温度 控制 靠操 作 工人 利 用 炉 温 仪 表显 示 温 度 ， 对 分 布在 炉 内不 同 区域 烧 嘴进 行 火 焰 大 小 人Ｔ 调 节 ， 易 引起 炉温滞 后 现象 ， 温均 匀性 差 。 炉 ２ 改造后 燃气 炉 的结 构组 成和 特 点
薛 立瑞 ， 方桂 ， 晓 慧 孔 康
（ 西北 方 机 械 制 造 有 限责 任 公 司 ，山 西 山 太原 ０００ ） ３ ０ ９

现代化富氧燃烧技术在加热炉上的应用前景摘要富氧燃烧技术在钢铁冶炼和玻璃行业应用广泛，在加热炉领域，由于受到炉内温度及炉气气氛的限制，并没有广泛使用。

今年来，随着燃烧技术的发展和节能环保要求趋严，富氧燃烧技术在加热炉领域应用越来越广泛。

关键词富氧燃烧技术；钢铁冶炼；加热炉领域1 富氧燃烧概述传统燃烧使用空气作为助燃剂，而空气中氧气体积含量仅占20.97%，其余为氮气。

氮气在燃烧过程中会被加热，成为烟气的主要成分，随烟气排放，而且在高温下，氮气能参与反应生成污染物NOx，随烟气排入大气中。

随着节能环保要求趋严，使用氧气部分或全部替代空气作为助燃剂的技术即富氧燃烧技术应运而生。

2 富氧燃烧方式2.1 预混富氧通过在助燃空气中通入部分氧气，使空气与氧气充分混合，提高助燃风中氧气含量的富氧燃烧方式称为预混富氧燃烧。

优点：对已有燃烧系统改造很少，造价低；火焰温度升高、长度缩短；缺点及可能存在的问题：富氧率低；火焰形状受影响，可能会太短；局部温度高，会对钢坯加热质量及炉体耐材寿命有影响，NOx排放增加。

2.2 氧气直接燃烧在传统空气煤气燃烧的火焰区域，直接喷射氧气参与燃烧的富氧燃烧方式称为氧气直接燃烧富氧。

空气与煤气燃烧形成稳定的着火区域，剩余的煤气与喷入的氧气直接燃烧。

优点：对已有燃烧系统无须改造，仅需要开孔安装氧枪；火焰温度高，与钢坯间辐射换热加强；富氧率高；烟气生成量减少。

可能存在的问题：会产生局部热点；火焰温度分布不佳；NOx排放过高；氧化烧损高；2.3 全氧燃燒将参与燃烧的空气完全用氧气取代，煤气与氧气通过不同的通道喷入炉膛内进行燃烧的方式，称为全氧燃烧。

优点：烟气量少；火焰温度高；NOx排放低；节能、提产。

可能存在的问题：会产生局部热点；火焰温度分布不佳；氧化烧损高。

3 富氧燃烧在加热炉上应用的发展概况富氧燃烧技术在20世纪70～80年代由Horne和Steinburg最早提出，在美国能源部的资助下，美国阿贡国家实验室（ANL）对富氧燃烧技术进行了研究，研究表明只需将常规煤粉燃烧锅炉进行适当的改造就可以采用此技术。

3、采用泡沫渣技术，熔炼过程中，向熔 池内喷碳粉或碳化硅粉，加速炭的氧化反应， 在渣层内形成大量的CO气体泡沫，使渣层厚 度增加，电弧完全被屏蔽，减少了电弧的热 辐射损失，缩短了冶炼时间。
4、采用偏心底出钢技术，可进行留钢、 留渣操作，做到无渣出钢，可以有效地利用 余热预热废钢，缩短冶炼时间，加热设备 这种设备的发热体是具有一定电阻的金
属或非金属导体，电流流过时将产生焦耳热， 利用这种焦耳热对工件进行加热。
2、电弧加热设备 气体在正常情况下不导电。但当气体电 离后，就会产生自由电子和离子。如果加上 直流电压，电子和离子就会分别向正极和负 极移动，形成电流，这就是气体放电现象。 气体放电时会产生温度很高的电弧，电弧加 热炉就是利用这种原理来加热物料。
7、盐浴炉节能。一是在选型上尽量选用 埋入式盐浴炉，二是采用快速启动节电技术
8、电阻炉的供电电流很大，供电线路应 尽可能短，以减小线耗。
（二）电弧炉的节能技术 （八个方面） 1、超高功率供电，可以加速炉料熔化， 减少冶炼时间，提高电弧炉的热效率。 2、采用强化用氧技术，可以加快钢的脱 碳速度，并充分利用氧与原料中的碳、锰、 硅等氧化释放的热量。
3、提高炉门、炉盖和热电偶插孔等处的 密封程度，避免金属热“短路”，减小进出 炉输送装置的体积和重量，以免带出过多的 热量。
4、应采用大容量炉子，尽可能实现炉子 连续运行，减少散热损失。
5、优化工艺参数，采用最优的加热能力、 升温速度、加热时间以及装料量等。
6、改善炉内功率和温度分布，强化传热 过程，加快进出料速度，减少炉门开放间。
3、感应加热设备 将需要加热的物料放入由线圈构成的感 应器中，通入交流电，交变电流会产生交变 磁场。由电磁感应产生的感应电流能够产生 热量，感应加热设备利用这种热量来加热工 件。感应加热过程中，热量是从工件内部产 生，加热升温快，功率密度大、热效率高。