工业炉节能
摘要:简述了工业炉的用能现状,并介绍了常用的节能技术和环保措施。
关键词:工业炉;火焰炉;节能;环保
1 我国的能源利用现状
1.1我国的能源消耗以煤为主,其次是石油、环境问题日益突出。我国煤炭消耗量占一次性能源消耗总量的66.3%,石油占23.5%。由于原煤没有经过洗涤直接燃烧,燃煤造成的烟气排放量占排放总量的70~80%,S02排放形成的酸雨面积已经占国土面积的1/3,由于燃烧石化燃料C02的排放量是我国温室气体的主要来源。
1.2优质能源比重逐渐上升,石油安全不容忽视。我国自1993年以来,就已经成为石油净进口国,而且对外依存度逐年提高,对外依存度高达32.8%。我国历年石油进口量见表1。
1.3工业用能居高不下,2002年工业用能占能源总消耗的68.3%。
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1.4生活用能有所改善,但是用能水平依然很低。
能源是战略资源,解决能源问题,一方面要开源,不仅合理利用国内资源,而且要充分利用国外资源。另一方面,必须坚持节能优先、环保优先的策略。节能是缓解约束矛盾的现实选择,是解决能源和环境问题的根本措施。
2 工业炉用能现状
我国的工业炉装备约11万台,其中机械行业约7.5万台,占炉窑总数的66%;工业炉中火焰炉约6万台,占工业炉总数的55%,电炉约5万台。
工业炉能耗占全国总能耗的25%,工业总能耗中占60%;其中火焰炉能耗占工业炉总能耗的92%;燃料消耗中固体燃料约占70%,液体燃料占20%,而气体燃料仅占10%,工业炉中电炉台数占45%,但其能耗仅约占工业炉能耗的8%。
为满足工农业生产和国民生活的需要,目前我国不仅进口石油,而且也进口液化石油气。表2所示我国常规能源状况:
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由表2可以看出工业炉节能,是我们面对的一个长期、严峻的课题,是转变经济增长方式的重要内容。
3 工业炉节能技术有:
3.1选择适当的筑炉材料,尽量延长炉窑寿命,减少检修次数,提高作业率;采用炉墙保温技术,做好炉墙保温,会大大降低设备的散热损失,提高燃料的利用率,节约能源;但是注意,第一,应选择合适的保温层厚度,保温层太薄达不到保温效果;反之,保温层过厚,不仅加大投资而且增加了散热面积,适得其反。第二,根据加热设备温度选择适当的保温材料。
3.2选择合适的热源,对于加热温度要求低的过程则不适合选用高发热值的燃料,否则将降低燃料的热价值。尽量采用气体燃料,如放散的高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、油田伴生气、天然气、发生炉煤气等。
3.3根据不同的加热工艺的要求,选择合适的,先进的炉型,保证被加热物在炉内加热均匀,避免过热、过烧和在炉时间过长;提高炉子操作的机械化和自动化水平。
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3.4选择合适的加热工艺和控制加热,如脉冲加热技术等。
3.5回收烟气余热,方法有:在烟道内安装换热器或采用蓄热燃烧技术,预热助燃空气或煤气;安装余热锅炉加热热水或产生蒸汽;预热被加热的物料。充分回收余热,节约燃料。一般助燃空气温度每提高100℃,可节约燃料5%,从热价值的观点来看,预热被加热的物料,热量被料块携带,节能效果更好。
3.6选择先进的燃烧设备,改变燃烧状况。燃烧装置的选择要作到:满足工艺要求,保证加热质量;保证炉内温度均匀,能控制炉内气氛,既能节约能源,又能降低环境污染(包括噪音的污染)。
3.7选用合适的燃烧装置(烧嘴)、燃料添加剂,如在燃煤过程中加入固硫剂及采用型煤燃烧等,既节约燃料又达到环保要求。
3.8提高炉子的热工检测和扩展水平。对于火焰炉而言,运行过程中的热工参数的检测和控制与组织燃烧、降低燃料消耗、保证工艺要求、提高产品产量和质量紧密相关。
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3.9科学生产,强化操作人员培训。科学安排生产,对于间歇生产的火焰炉,节能的潜力非常大。因为间歇生产的炉子,蓄热损失占的比例比连续生产的炉子要大的多。所有的节能措施的实现都是靠操作人员来实现的。
4 节能环保一体化
4.1调整燃料结构,尽量减少固体燃料的使用。因为燃烧1kg的煤炭生成的大约是燃烧等量天然气所生成的2倍,是燃烧燃料油的1.5倍。所以,应尽量将煤炭化为电或气体燃料使用。
4.2采用低氧燃烧技术;应用二次燃烧技术,避免炉膛内局部高温;创造减少Nox的生成条件。
4.3节约能源,减少污染物的排放。火焰炉排放的污染物的量与燃料的排放量成正比,节约能源是降低工业窑炉污染物排放的重要因素。
工业窑炉是节能的重点,节能措施适当,则会达到预想的节能效果。能源问题是约束了国民经济发展,节能是缓解能源紧张的途径一。, 百拇医药(李 伟)