淺談工業(yè)爐窯節(jié)能的途徑

劉晶

摘 要：長久以來工業(yè)爐窯都在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，但也是主要的耗能設備，據(jù)不完全統(tǒng)計僅僅是均熱爐、加熱爐在工業(yè)生產(chǎn)中的耗能都已經(jīng)占據(jù)了60%以上的耗能，據(jù)我國大多數(shù)工業(yè)爐窯加熱普遍使用煤炭作為爐窯加熱的主要材料，而且由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大工業(yè)爐窯所消耗的能源越來越多，在當前能源緊張的背景下，消耗過多的資源不僅會造成工業(yè)成本的增加，還會加劇能源緊張的問題。

關鍵詞：工業(yè)爐窯;節(jié)能

我國的工業(yè)鍋爐數(shù)量非常的多大約有26萬，這26萬臺工業(yè)爐窯每年就要消耗2億多煤炭資源，就我國目前的煤炭產(chǎn)量來說，單單就工業(yè)爐窯已經(jīng)耗費了全國三分一的煤炭，這還不包括冶金、機械、建材等行業(yè)之中的工業(yè)爐窯，如果加上這些那么每年對煤炭資源的耗費量高達全國煤炭產(chǎn)量的三分之二。在當前能源緊缺的背景下，如何降低工業(yè)爐窯煤炭資源消耗量已經(jīng)成為了業(yè)界主要探討的問題，尋找可再生的替代資源，提高工業(yè)爐窯加熱的效率是當前工業(yè)行業(yè)發(fā)展中需要探討的問題。而且煤炭的燃燒會產(chǎn)生大量的二氧化碳、一氧化碳等有害氣體在空氣中排放會造成大氣環(huán)境的污染，燃燒后的煤炭廢渣不經(jīng)過環(huán)?？茖W的處理，會造成地表環(huán)境的破壞。

1 工業(yè)爐窯節(jié)能降耗的概述

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，不僅是工業(yè)上對資源的需求量大。其他工程建筑電力系統(tǒng)水利工程等等也對資源有著大量的需求。近些年來我國經(jīng)濟發(fā)展的速度是肉眼可見，經(jīng)濟發(fā)展的背后離不開資源的消耗，如何實現(xiàn)資源的更高效利用在不違背生態(tài)效益的基礎上取得更高的經(jīng)濟效益。經(jīng)濟效益和生態(tài)效益之間的矛盾是長久存在于經(jīng)濟發(fā)展中的主要矛盾。而節(jié)能降耗的環(huán)保型經(jīng)濟模式打破了經(jīng)濟效益與生態(tài)效益之間對立的局面，通過生態(tài)化的經(jīng)濟發(fā)展降低了對資源的消耗，同時也抑制了傳統(tǒng)型粗放式的工業(yè)爐窯運作方式對資源的消耗。隨著我國科學技術的進步節(jié)能降耗技術在工業(yè)領域應用的越來越廣泛，工業(yè)爐窯中的節(jié)能途徑也越來越多，但是就我國目前工業(yè)爐窯耗能現(xiàn)狀來看?，F(xiàn)有的節(jié)能途徑和應用范圍是仍然是不能樂觀的。需要加緊開發(fā)新技術、設備來支持工業(yè)爐窯的發(fā)展，提高工業(yè)生產(chǎn)的效率進一步細化我國工業(yè)生產(chǎn)模式。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的粗放式工業(yè)化管理發(fā)展方式。工業(yè)爐窯的節(jié)能降耗是我國未來工業(yè)發(fā)展的必有之路，尤其是未來工業(yè)的發(fā)展，那個國家的工業(yè)發(fā)展效率更高、更生態(tài)、更環(huán)保，誰就掌握國家經(jīng)濟未來發(fā)展的先機。

2 工業(yè)爐窯燃燒的分析

燃燒的爐子和窯共同組成了工業(yè)爐窯，工業(yè)爐窯是一種工業(yè)上生產(chǎn)的工具，爐主要應用于冶煉工業(yè)，而窯主要作用于鹽酸的工業(yè)生產(chǎn)。無論是爐還是窯，使它們加熱的主要燃料就是煤，研究表明煤在爐窯的燃料使用中占據(jù)60%以上，剩下的40%部分，有的是用電、有的是用天然氣，目前來看煤炭、電力、天然氣中最為清潔、經(jīng)濟、高效的就是天然氣的工業(yè)爐窯，而以原煤為主要燃料的爐窯效率就比較的低。

2.1 煤的使用

雖然工業(yè)爐窯的耗煤量很大，但是與過去相比它在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中并沒有很廣泛的應用，這是因為原來煤炭是工業(yè)爐窯中的主要燃料之一，過去業(yè)界也沒有開發(fā)出比燃煤效率更高的工業(yè)爐窯。但是，現(xiàn)在不同技術的進步，開發(fā)出了以新的燃料作為工業(yè)爐窯的主要燃料，而且與煤炭相比燃燒相對簡單一些，沒有煤炭燃燒的工序復雜，種類也比較的少。煤炭在燃燒的過程中不同的煤炭種類，燃燒點和燃燒層是不同的，這些煤炭在燃燒過后所產(chǎn)生的顆粒也是不同的。一般來說將煤炭的燃燒時所發(fā)生的化學反應分為干燥和著火。這是由于在煤炭燃燒的過程中煤炭與爐墻接觸，爐內(nèi)的溫度也隨著燃料的燃燒而逐漸的升高，這就導致煤炭中僅含的一點水分都蒸發(fā)了。煤炭中水分完全性的蒸發(fā)是爐內(nèi)產(chǎn)生燃燒的化學反應所必須的條件之一。在高溫的條件下，不需要氧氣燃料就會在爐內(nèi)的高溫作用下而分解。不同燃料對于溫度的要求也是不一樣的，而且溫度升高的速度也會對燃料燃燒產(chǎn)生影響，只有當煤炭染染了燃燒揮發(fā)到一定的濃度和溫度時，這時燃料就會著火燃燒并釋放出大量的熱，這時煤炭的燃燒會更為的劇烈。

2.2 油和氣的燃燒

油作為燃料與煤相比是液態(tài)的，液體的油比固體的煤炭更易燃，油的燃點和沸點都很低，它的沸點甚至是低于它的燃點，所以油的燃燒不是從液態(tài)開始的，而是從氣態(tài)開始的，在高溫環(huán)境下液態(tài)的油會揮發(fā)成為氣體，氣態(tài)的油會與空氣混合，在達到一定濃度后油氣和空氣的混合體在一定溫度下就會著火。但是，融合的氣也需要很好的強化融合，有時候會因為油滴過大或者空氣而導致油出現(xiàn)低破裂的現(xiàn)象或者熱分解的現(xiàn)象，從而在爐壁上出現(xiàn)炭黑，炭黑的出現(xiàn)是因為油和氣燃燒不充分所導致的，而且炭黑是很難分解的如果在機器內(nèi)出現(xiàn)炭黑過多的情況將會對機器的使用壽命造成不良的影響。氣體燃料則不會產(chǎn)生那么多的碳灰，因為氣體燃料本身所含有的灰量都是很少的。氣體燃料主要是由天然氣構(gòu)成的，它本身就是一種非常清潔的燃燒材料，而且燃燒很充分基本上不會出現(xiàn)燃燒燃盡的現(xiàn)象。

3 注意余熱的利用

3.1 加強電氣設備的監(jiān)控作用

為了更好地對工業(yè)爐窯的生產(chǎn)情況進行把控就必須要對工業(yè)爐窯燃料燃燒的過程以及燃料燃燒中所出現(xiàn)的問題進行了解。只有在對工業(yè)爐窯燃料燃燒過程中可能出現(xiàn)的問題進行了解才能更好的對工業(yè)爐窯生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進行全面性的分析，對工業(yè)爐窯在生產(chǎn)過程中的實際熱量損耗問題進行更為深入的了解，只有知道工業(yè)爐窯哪里熱量損耗的多才能更好的找到解決方法。

3.2 加強換熱器的管理

據(jù)相關調(diào)查研究表明，風的溫度會對燃料燃燒的速度產(chǎn)生影響，如果風的溫度增長10%的話，那么相應的燃料的燃燒速度就會減慢約5%，這樣燃燒速度變慢，就會節(jié)約一定量的燃料。隨著現(xiàn)代技術的改進工業(yè)爐窯也開始朝著自動化的方向發(fā)展，在工業(yè)爐窯自動化的過程中應當加強對換熱器的控制，這樣可以有效地提升整個工業(yè)爐窯的換熱效率。自動化過程中要對預熱裝置的設計機型保留，并且在實際的預熱裝置運行過程中要對其進行全方位多角度的監(jiān)控和管理，因為這樣可以有效地確保工業(yè)爐窯節(jié)能目標的實現(xiàn)。

3.3 液態(tài)余熱資源的處理

工業(yè)爐窯正在進行煉鋼熱鍵的處理時就會產(chǎn)生大量的水蒸氣，這些水蒸氣通過良好的運作方式就會實現(xiàn)再次利用，將水蒸氣運用到工業(yè)爐窯之中可以減少煤炭資源的消耗，水蒸氣的合理利用是工業(yè)爐窯的節(jié)能的又一新途徑。在對液態(tài)余熱進行處理過程中可以在工業(yè)爐窯內(nèi)加裝冷卻回收的裝置，在燃燒過程中釋放的熱量就可以進行有效的回收再利用，通過冷卻回收裝置回收的溫服可以運用到工業(yè)爐窯的加熱之中，從而減少工業(yè)爐窯對原材料的消耗。

4 工業(yè)爐窯節(jié)能設計與工藝改進

4.1 注重電氣設備與工業(yè)爐窯

在工業(yè)爐窯中應用機械設備是具有里程碑意義的，近幾年來我國工業(yè)經(jīng)濟以及科學技術的發(fā)展為我國工業(yè)爐窯自動化技術的發(fā)展提供了資金和科學力量的紙質(zhì)，自動化技術的升級和優(yōu)化使得工業(yè)爐窯的發(fā)展更加的智能化，通過更加先進的工業(yè)爐窯自動化設備能夠幫助管理人員對工業(yè)爐窯進行進行細致化的管理，通過科學化的自動監(jiān)控系統(tǒng)也能夠更好的對爐內(nèi)的情況進行有效的監(jiān)測。如果工業(yè)爐灶的操作和管理人員對爐內(nèi)的情況更為了解的情況的話，能夠通過合理的方式來改進爐窯的運作方式、提高爐窯的運轉(zhuǎn)效能，這同時還要強化變頻調(diào)速系統(tǒng)的利用，變頻調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)爐窯中的應用可以有效的提高工業(yè)爐窯的加熱效率，工業(yè)爐窯加熱效率的提升在很大程度上會提升工業(yè)生產(chǎn)的效率。通過提升生產(chǎn)效率可以進一步減少原材料的使用、降低燃料的消耗量。

4.2 加強爐體本身的改造

這是因為爐型結(jié)構(gòu)對燃料燃燒的效率也有一定的影響，所以，為了能夠更好的進行節(jié)能就需要對爐型結(jié)構(gòu)進行改進，從而實現(xiàn)爐型結(jié)構(gòu)的節(jié)能化，電氣設備在工業(yè)爐窯中的應用應結(jié)合工業(yè)爐窯的實際情況進行利用，尤其是對爐體本身的改造工作來說必須要結(jié)合實際情況進行改造才能真正的顯現(xiàn)對電氣設備的高效節(jié)能化的表現(xiàn)，要加強對電氣設備的控制，才能有效的實現(xiàn)工業(yè)爐窯、節(jié)能效率能夠得以有效的提高。

5 結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)爐窯的節(jié)能化發(fā)展是工業(yè)生產(chǎn)未來發(fā)展的方向，在社會大趨勢下、工業(yè)發(fā)展方向的變化，使得綠色生態(tài)環(huán)保節(jié)能成為了未來工業(yè)爐窯發(fā)展的方向，但是，就當前工業(yè)爐窯節(jié)能途徑開發(fā)的現(xiàn)狀來看，節(jié)能途徑還需要大力的開發(fā)需要進一步強化科學應用。希望本文能夠為工業(yè)爐窯未來的發(fā)展提供一些建議。

參考文獻：

[1]姜山，張世強.淺談工業(yè)爐窯節(jié)能的途徑[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2018（08）：13+22.