1、工業爐窯節能技術工業爐窯是目前眾多用能設備中的重點耗能設備，據有關部門統計，我國現有工業窯爐約80萬臺，年消耗能源1.9億t標準煤，約占全國能源消費總量的五分之一。我國大部分工業窯爐在爐型結構、燃燒系統、余熱利用、絕熱材料、熱工檢測、自控、微機應用及環保等方面都比較落后、而且容量大多偏小，造成能源浪費，同時增加環境污染。所以在工業窯爐中，燃燒技術節能潛力是很大的。目前，燃燒節能技術有：1、富氧燃燒節能技術富氧燃燒是指助燃空氣中含氧量超過正規值直至使用純氧的助燃過程。空氣中含氧量約21%，而氮的含量為79%。然而在燃燒過程中，只有氧參加燃燒反應，氮僅僅作為稀釋劑。 大量的稀釋劑吸收了大量的燃燒反

2、應放出的熱，并從煙道排走。顯然這是一種龐大的浪費。因為富氧燃燒只要用較少的熱或者不需要熱去加熱氮氣，所以可以明顯增加火焰溫度。隨著燃燒排氣量的減少，使用的風機、管道和煙氣處理設備均可減少，同時煙氣排放速度也降低，導致煙氣排放中塵粒的減少，有利于改善環境。當然，富氧燃燒也有一些辣手的問題要妥善 解決，才能真正發揮優勢。2、脈沖燃燒節能技術脈沖燃燒70年代由歐洲開發成功。較通常的脈沖燃燒與其說是燃燒技術，倒不如說是燃燒 控制技術。它是由電子式燒嘴管理系統，以及高性能的然氣、 空氣電磁閥組成，可解決如下問題：1、爐內溫度分布不均勻2、燃燒系統不便于調節3、高的燃料消耗高速燃燒技術 高速燃燒技術的興起

3、是為了適應一種先進加熱技術一一強對流沖擊加熱的需要。燃料和助燃空氣在燒嘴自帶的燃燒室內完成混合燃燒，燃燒后的高溫煙氣以100-300m/s的高速直接噴向物料表面，強化了爐內的對流換熱，促進爐氣再循環。在高速噴流下，爐內對流換熱量可提高到總傳熱量的80-85% ,有時可更高。同時還可使爐溫均勻。一、工業爐窯是目前眾多用能設備中的重點耗能設備，一家擁有工業爐窯的耗能企業，其工業爐窯耗能量約占到本企業耗能量的10% 70%，有的企業甚至更多。以電子工業爐窯為例，該行業工業爐窯耗能量約占到電子行業耗能量的30%。陶瓷、玻璃生產企業其工業爐窯耗能量，約占到該企業耗能量的50%以上，有的企業甚至占到80%

4、以上。二、工業爐窯節能潛力空間大工業爐窯節能潛力空間大工業爐窯節能潛力空間大工業爐窯節能潛力空間大工業爐窯由于受產品生產工藝、生產組織、爐窯構造、爐窯材料等因素影響，設備熱效率相對較低。如玻璃土甘鍋爐熱效率僅為35%,玻璃池爐熱效率也只有20%左右，隧道窯的熱效率也僅在25% 30%,窯車的熱損失占到30%,窯體散熱在8%10%。現提高工業爐窯的熱效率，減少產品耗能量有很大的提升空間。工業爐窯的種類工業爐窯的種類工業爐窯的種類工業爐窯的種類工業爐窯門類很多，常有以下分類：一、按工作溫度分為高溫爐窯、中溫爐窯和低溫爐窯。二、按燃用燃料又分為：煤窯、油窯、天然氣、煤氣窯爐、電窯。三、按燃燒方式控制

5、又分為：自動調節（含機械加煤）和人工調節（含人工加煤）兩類。四、按工藝特征又可分為金屬冶煉爐窯、熱處理爐退火爐、加熱爐、蒸儲爐、水泥窯、玻璃窯、陶瓷窯、 石灰窯、玻纖爐等。五、按爐窯結構特征又可分為隧道窯、臺車窯、室式窯、網帶爐、推板窯、推桿窯、井式爐、環形爐、輾道窯、梭式窯、鐘罩爐、池爐、塔蝸爐等。六、按窯爐內氣體成份又可分為真空爐窯、氫氣爐窯、氮氣爐窯、氫氮混合氣體爐窯。工業爐窯節能技術可以從以下幾方面入手：-1、以燃用優質煤、固硫型煤和采用循環流化床、粉煤燃燒等先進技術改造，替代中小爐 和工業窯爐。, 2、采用蓄熱式燃燒技術。-3、富氧閃速及富氧熔池熔煉工藝、替代反射爐、鼓風爐和電爐等傳

6、統工藝，提高有色屬（銅）熔煉強度。-4、采用氧氣底吹煉鋁工藝。-5、推廣爐窯全保溫技術，采用異型保溫材料。-6、建材（鋼玻、陶瓷）爐窯采用富氧和全氧燃燒技術。-7、推廣采用新型窯型。如陶瓷行業：淘汰倒焰窯、推板窯、多孔窯等落后窯型、推廣道窯技術。-8、改善燃燒系統，選用高效燃燒器燒嘴，采用先進的電子燃燒控制技術，做到對爐窯溫度爐內壓力，空燃比例實施自動控制。-9、采用潔凈氣體燃料無匣缽燒成工藝，減少匣缽蓄熱損失。 10、選用高效長壽的電熱發熱元件。靈敏精確的溫度控制技術。在運行過程中可以從以下幾方面節能：1、 根據燃燒設備，使用的燃料種類，燃燒方式，控制好爐窯空氣過剩系數。2、 定期不定期開展

7、燃燒設備的抨查和維修。保證燃燒的供風引風設備，燃燒控制系統，各 路控制閥門處于良好狀態。3、 工業爐窯使用的燃料晶料，質量應相對穩定。4、 根據工藝過程的可能，在降低綜合能耗的前提下降低加熱溫度的規定值，準確控制被加 熱或被冷卻物體的溫度防止超出規定的溫度范圍。5、 改進工業爐窯的本體、臺架以及運送被加熱物的臺車，鏈爪輾道等的結構，減少其重量， 采用比熱和導熱率小的材料，降低其蓄熱損失和熱損失，提高設備加熱速度和熱效率。6、 加強生產調度和調整，根據加熱產品數量、加熱溫度，實行集中開爐或集中運行生產， 縮短兩個加熱周期間的空燒仃歇時間及工序間的等待時間減少空載熱耗。7、 使每臺爐窯接近額定產量

8、或額定負荷防止產量過低過高而增加熱耗。8在工藝條件允許的情況下，積極采用被加熱物熱裝、連裝、熱送等加熱形式，并盡可能提高熱裝溫度，減少被加熱物的吸熱量。9、 對工業爐窯及其附件，保溫結構開展定期檢查及維修，保證爐體外殼、爐底、吊掛爐頂、 爐門、孔門有完好的有效的絕熱層和密封性，減少熱量流失，爐氣逸出或冷空氣吸入。10、 開展工業爐窯的余熱回收利用。輕質耐火材料與節能輕質耐火材料與節能輕質耐火材料與節能輕質耐火材料與節能一、隔熱耐火材料與節能隔熱耐火材料與節能隔熱耐火材料與節能隔熱耐火材料與節能 能源是人類賴以生存的重要物質條件。隨著工業化的高速發展，人民生活的不斷提高，能源的消耗越來越多， 能

9、源的價格成倍增加，“能源危機”已成為工業界的共識。隔熱耐火材料的發展和新品種的涌現，為節能、降耗提供了新材料。目前，我國能源利用率只有30%左右，比國外先進水平低20多個百分點，而且環境污染嚴重。 就陶 瓷行業而言： 隧道窯 隧道窯窯車蓄熱占20一30%,制品與匣缽耗熱占25-300%,窯體散熱占810%。如將隧道窯橫截面分成上、中、下三部分，則三部分占用的熱量 比為1: 1.3:3.8,且下部分占用的熱量中的2/3是窯車蓄熱。以上數字表明，采用高 性能隔熱耐火材料砌筑低蓄熱窯車具有顯著的節能效果。另外，選用合適的隔熱材料，對于加強隔熱保溫降低表面散熱，也能起到節能的顯著效果。 比如：燒成。溫

10、度為1350C的隧道窯，在燒成帶部位，通過窯內壁高鋁磚傳到隔熱層耐火磚的溫度只有1000 C左右，如用QN O. 4的輕質粘土磚（允許使用溫度1150C）替代QN 1 . O的輕質粘土 磚（允許使用溫度1350C）,其最高溫度部位的窯墻的表面溫度可隱藏在50C左右。車昆道窯 采用優質耐火材料、可減薄窯墻厚度，增加窯內的寬度，因而可獲得產量明顯增 加的效益。比如：窯寬由630mm增加到930mm，則產量可增加43%。間歇窯 采用 隔熱耐火材料減薄窯墻厚度，其蓄熱量可大大的降低。對比數字表明，兩座窯墻不同 的間歇窯共同的熱工條件為：燒成溫度1200C升溫時間12h,環境溫度30 C,窯墻厚度為79

11、7mm，蓄熱量為361KJ/W，窯墻厚度減薄在545mm時，蓄熱量149KJ/itf,前者是后者的兩倍。根據國內外經驗，窯內襯應盡量少用或不用重質材料。在設計時要采用高質的輕質耐火材料，尤其是梭式窯，因是不穩定傳熱，其內襯采用輕質耐火 材料更為重要。窯體還應加強隔熱保溫，這不但可減薄窯墻厚度，減少積蓄熱，節約 能耗，還可降低窯體外表面溫度，改善操作條件，節約材料。窯車車襯，在隧道窯內積蓄熱要占到總熱耗的20 30%,而且加劇了窯內溫差，是造成窯內上下溫差的主要 原因之一。它嚴重影響了產品的均勻加熱，延長了燒成時間，減少產量，增加了能耗。 近年來國外推行的低蓄熱窯車節能非常顯著，這是國外窯爐熱耗

12、低的原因之一，是窯 爐節能的一個重要措施，也是窯爐節能的一個方向。輕質磚的品種輕質磚的品種輕質磚的品種輕質磚的品種。近幾年來，國內陶瓷行業發展很快，特別是引進線的不斷增加及其表現出的優越性，帶動了陶瓷窯爐結構的大 革新。我廠對國外輕質磚進行了剖析。在科研單位的幫助下，先后開發了高強漂珠磚， 可發聚笨乙稀高鋁輕質磚、莫來石輕質磚、氧化鋁空心球磚及多種不定形輕質澆注料。為了保證磚型的幾何尺寸準確，保證砌筑質量，又購置一整套鋸、磨、鉆加工設備， 從而保證了輕質磚的內在質量和幾何尺寸準確。幾種輕質磚的使用領域：（1）漂珠磚漂珠磚可直接用于隧道窯、車昆道窯予熱帶、冷卻帶的襯里，在1000 C以下可直接接

13、觸火焰，具有很好的節能效果。還可用于窯車車襯的下部，QN 0. 6的漂珠磚可用于保溫層。（2）高鋁聚輕球磚高鋁聚輕球磚是以可發性聚笨乙稀為燃燒料，以高鋁細粉為 主要原料生產的輕質磚，它可用于隧道窯、輾道窯的予熱帶、冷卻帶。燒成溫度不大 于1200C的燒成帶也可以使用，還可用于輕質窯車的車襯，間歇窯的保溫磚。（3）低鐵高鋁輕質磚 低鐵高鋁輕質磚，耐火度高、熱穩定性好、耐壓、抗折強度高、化學穩 定性好，可用于隧道、輾道窯燒成帶和梭式窯的襯磚、吊頂磚、蓋板磚、窯車上部襯 磚。（4）莫來石輕質磚 莫來石輕質磚具有相當優良的熱穩定性和高溫性能。它主要用 于燒成溫度比較高的隧道窯、輾道窯、梭式窯的墻磚、頂

14、磚、窯車上部襯磚。（5）氧化鋁空心球磚氧化鋁空心球磚，主要用于燒成溫度大于1400 C的隧道窯燒成帶襯磚、梭式窯襯磚、窯車上部襯磚，還可用于燒成電子陶瓷、磁性材料的電推板窯的窯襯。幾種輕質磚的化學、物理性能指標（略）氧化鋁空心球氧化鋁空心球氧化鋁空心球氧化鋁 空心球、漂珠磚理化性能漂珠磚理化性能漂珠磚理化性能漂珠磚理化性能理化性能氧化鋁空心球制品漂珠磚1.3 1.6 1.0 0.8 0.6 A12O3% 95 95 40 35 32Fe2O3 % V 0.8V 0.82.5 2.4 2.3常溫耐壓 （MPa）1730 108 6常溫抗折（MPa）3.5 8.52.5 1.8 1.2荷重軟化點C

15、 1600 1600 1250 1250 1230耐火 度C 1790 1790 1700 1670 1650導熱系數（1100C熱面）W/m k 0.93 1.100.22 0.20 0.18備 注0.1MAa荷重測試 氧化鋁空心球幾何尺寸按照GB3995 -83執行。高強漂珠幾何尺寸按照GB3994 83執行。莫來石輕質磚莫來石輕質磚莫來石輕質磚莫來石輕質磚、低鐵輕質磚低鐵輕質磚低鐵輕質磚低鐵輕質磚、高鋁輕質磚理化性能高鋁輕質磚理化性能高鋁輕質磚理化性能高鋁輕質磚理化性能理化性能 莫來石制品 低鐵輕制品 高鋁輕制品1.0 0.8 1.0 0.8 1.0 0.8 A12O3% 55 55 5

16、0 50 60 60 Fe2O3 % v 0.8 v 0.8 v 1 v 1 v 1.5 v 1.5常溫耐壓（MPa） 10 6 7 4 6 3常溫抗折（MPa） 3 2 2.5 1.5 1.9 1.7荷重軟化點C1450 1400 1400 1350 1350 1300耐火度C 1750 1750 1750 1700 1700 1700導熱系數（1100C熱面）W/m k 0.26 0.24 0.26 0.24 0.26 0.24備注注：荷重測試為0. 1MPa。莫來石輕質磚、低鐵輕質磚、高鋁輕質磚幾何尺寸按照GB3995 83執行。三、輕質磚在設計和使用中應注意的問題：1、在設計爐窯時，對

17、輕質磚的耐火性能要留有余地，以防溫度波動，造成窯頂坍塌。2、在設計輕質磚的幾何尺寸時，不易將異型磚設計的過大，因過大、過厚的磚在制作時 不易燒透。盡管延長保溫時間，往往還是外熟里生。另外、磚越大，在冷卻時產生的 熱應力越大，越容易剝落掉塊。3、應根據加熱過和臨界應力出現的部位，確定爐窯膨脹的尺寸，予留好膨脹縫。4、 選用比較合適的粘結劑，特別是砌筑窯頂的粘結劑（泥漿）。5、不可片面強調輕質磚的強度值，從試驗研究結果表明，高強度值的材料，往往伴隨著 脆性和相當低的熱震振穩定性。6、建立科學的熱工制度，是保證輕質磚安全使用的重要措施，預防破壞性拉應力的產生，特別應引起注意的是在低溫階段（1000

18、C）以下，輕質磚在1000C以上常表現出塑性，因而可使應力降低，減緩破壞性，隨著溫度的降低，塑性漸漸消失，拉應力集中，破壞 性增大，實踐證明，在1000C以下，按25C/h冷卻，一般不會出現問題節能技術的最新的發展（1）大型臺車式加熱爐 重機、軍工行業有許多與水壓機及大型鍛壓設備配套的臺車式加熱爐，最高爐溫一般要求達到1300C以上，如果使用發熱值只有1250X4.18KJ /Nm3 ,的發生爐煤氣作燃料（建國初期所建廠一般如此，近年來該種燃料又有上升趨勢），爐子 在高溫段升溫困難，因而要求空氣與煤氣雙預熱后燃燒。傳統的做法是爐后裝設空氣 換熱器與煤氣換熱器，實際情況煤氣換熱器往往因煤氣質量問

19、題壽命很短，許多廠家 都嘗夠苦頭，最后舍棄不用。在煤氣不能預熱的情況下，即使空氣換熱器將助燃空氣預熱到500C也解決不了爐溫問題。有的工廠為了將空氣能預熱到600C以上人爐，在爐子兩側的地下建設龐大的以格子磚為蓄熱體的老式蓄熱室（2）敞焰加熱的連續式熱處理爐小型成批工件熱處理一般采用連續式爐，爐內無特殊氣氛要求、燃料在爐膛內燃燒、燃燒產物可直接接觸工件的爐型稱為敞焰加熱式爐（相對隔焰加熱而言）。根據爐內傳動方式的不同有車昆底式爐、鏈條式爐、鑄造鏈板式爐、隧道式爐等，它們的共同點是根據熱處理工藝曲線的要求，沿爐子長度方向設立若干個區 段：如預熱段、加熱段、保溫段、冷卻段等，每區段的升溫速度與保溫

20、溫度衡定，爐 子連續工作。從熱工制度來看，連續式熱處理爐與軋鋼加熱爐有相同之處，但是熱處 理爐的溫度制度一般更加嚴格，爐內溫差要求更小（3）蓄熱式燃氣輻射管燃燒器加熱爐有 些 工 業爐為了爐內氣氛或工件潔凈的需要，要將燃燒產物與工作氣氛隔開，一般的做法是讓燃料在單獨的管狀空間內燃燒，然后靠管子表面的熱輻射對爐內供熱，此種管子裝置稱為“輻射管”燃燒器。安裝輻射管燃燒器的工業爐有各種保護氣氛的熱處理爐、真空熱處理爐、搪瓷行業的搪燒爐等。燃氣輻射管燃燒器一般使用優質氣體燃料，最早的燃氣輻射管燃燒器沒有余熱回收裝置，根 據爐內溫度水平和爐溫均勻性的要求，沿管子長度上的溫差不能過大（一般不能超過150C 200C）,所以輻射管燃燒器排煙溫度只能比管壁溫度低150C 200C。 對于燃料熱值Qd=4130 x 4.18kJ/ Nm3的焦爐煤氣、管壁溫度為1100 C的輻射管，排煙溫度以900C計，此時排煙熱損失Qy為：Qy=5 . 09（單位煙氣生成量）X 0.369（煙氣比熱容）X 900 X4.18=1690X 4.18kJ/ Nm3在忽略冷態介質顯熱和散熱等其他熱損失的前提下 （這部