节能炉范文

导语：如何才能写好一篇节能炉，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】工业炉；能耗；节能措施；装备水平提高

0 引言

工业炉是各机械行业的重要耗能设备，据1984年的调查数字，仅机械工业系统县以上企业的工业炉总台数达45933台，年总能耗量达504万吨标准煤。能耗构成是：焦炭年耗84.8万吨标煤，占总能耗19.8%；煤年耗92.9万吨标煤，占21.7%；燃料油年耗44.4万吨标煤，占10.3%；煤气年耗84.62万吨标煤，占19.76%；电年耗117.5万吨标煤，占27.4%。由上述数字可知，机械工业的主要耗能设备是火焰炉，又据统计：机械工业工业炉能耗占企业总能耗的比例很大，重型矿山行业为50-70%；工程机械为20-40%；汽车拖拉机为20-45%；机床砂轮为20-50%；内燃机为30-60%。

目前机械工业火焰炉的产品燃料单耗相当高，比世界发达国家高一倍或数倍。各行业工业炉产品单耗及运行热效率的最高与最低单耗差距很大，这说明我国工业炉在操作管理和装备水平等方面都有待改进和提高。

1 节能措施

1.1 加强管理

在现有工业炉装备水平下，加强管理是实现节能的首要任务，重点应进行下属各项工作：

完善能源的计量装置，制订主要产品各加热工序的能耗定额，加强生产记录工作，进行产品能耗考核。

进行工业炉热平衡测试，根据测定结果摸清炉子热工状况，制定改进措施。

加强对炉子的维修工作，使炉子经常处于完好和密封状态，加强对能源管理人员及操作人员的技术培训工作。

1.2 加强计划调度

实行专业化协作，提高生产规模，把同行业的铸、锻、热产品实行厂际间协作可以大批量生产，有利于提高炉子装载率，能大幅度降低能耗。从对几个热处理专业厂的调查情况来看，专业厂比全能唱节能达30%左右，产品成本比全能厂低40-50%，设备利用率为全能厂的2倍以上。此外，建立专业厂有利于开展科研工作，有利于采用新技术、新设备、新工艺以提高产品质量。专业化生产在工业发达国家十分普遍，是很值得我国借鉴的。

1.3 改革燃料结构

我国燃料以煤为主，约占燃料总构成的70%，但不意味着工业炉要以直接烧煤的燃烧方式为主。直接烧煤不仅燃烧效率低，而且易于冒烟喷火，严重污染环境，更主要的是燃烧过程不稳定，炉温不均匀，炉气氛不能控制，无法完成某些加热工艺要求，也不利于节能。从节能观点出发，在征程生产、正常操作和充分预热空气和煤气的情况下，炉子烧油节能最多，烧发生炉煤气其次。经计算，三种燃料大致的耗能比例是：煤炉：煤气炉：油炉=1：0.96：0.61

由上知，将煤转化为煤气作为工业炉燃料约可节能5%，以油为燃料比直接烧煤约节能39%。目前机械工业直接烧煤的工业炉其耗能量占总能耗21.7%，烧发生炉煤气的炉子耗能量只占12.46%，因此应逐渐减少前者，增大后者。

1.4 控制炉内压强

当炉内压强为负值时，例如炉内压强为-10Pa，即可产生2.9m/s的吸入风速，此时将由炉口及其它不严密处吸入大量冷空气，导致高炉烟气热损失增加；当炉内压强为正值时，高温烟气将逸出炉外，同样也导致逸出烟气造成的热损失。

为了减少上述热损失，在操作上要随时注意调整烟道闸门以保持正常炉内压强。正常炉内压强值为：对于加热炉和热处理炉，其炉底处一般控制为零压值；对于干燥炉，其零压值则控制在炉膛高度的中心处。在炉体结构及排烟系统中应保证烟囱有足够的抽力，烟道闸门调节要灵便并尽量减少炉体上的各种开口，控制炉内压强不仅与节约燃料有关，而且能通过控制炉内压强分布，达到强化炉气循环和均匀炉温的作用。

2 结语

造成工业炉热工性能不好、产品燃料单耗高的主要原因有以下几方面：

2.1 操作管理方面

燃料消耗多无定额、计量设施不完善，绝大多数工厂未制定燃料消耗定额，因而很难实行节能奖惩制度。多数工厂对能源只有一级（厂级）或二级（车间级）计量，如：使用发生炉煤气的工厂只有近车间的煤气流量表；使用油、天然气、城市煤气的工厂只有厂级总流量表，因而不能考核单台炉子的能耗招标。

2.2 无严格的维修和操作制度

运行过程中对炉子维护不好，损坏后不及时修理，操作工人多未经技术培训或不按操作规程操作，结果造成炉口、炉门、台车边框及各种密封设施很快烧坏。加以烟道失修，排烟系统运行不正常，致使炉子到处喷火。上述现象低增大了能耗，又恶化了环境。

2.3 生产调度不合理

由于调度失当，铸钢车间输出的热钢锭不能及时运入水压机车间装炉加热，使锻件二次或三次回炉加热；经常空炉保温待料或热炉热料待锻，这些现象均造成燃料的大量浪费。

2.4 炉子装备方面

各行业的工业炉基本上处于世界20世纪50年代的水平，只有少数炉子达到了世界70年代或80年代初的水平。炉子装备落后主要表现在：

2.4.1 燃烧装置落后

以煤气为燃料的炉子还在广泛使用高压喷射式、低压涡流式和套管式烧嘴，这些烧嘴在燃烧效能上或者存在助燃空气量不足，或者混合条件不完善，都造成燃料的一定浪费。还由于大部分燃烧装置不能调节火焰形状、长度和温度，因而不能满足先进的加热工艺要求。70年代以来，我国虽然研制了一批新型烧嘴，如平焰烧嘴、高速烧嘴、比例调节油嘴等，但其综合性能仍落后于世界80年代水平，特别是由于控制水平低、使用寿命短、价格高等缺点，在应用上受到一定限制。

2.4.2 火焰炉未普遍安装余热回收装置

据调查，各种加热炉和热处理炉余热回收装置的安装率只达5%左右。由于不设置余热回收装置，大量烟气余热得不到回收，不仅造成燃料浪费，且影响到炉子热工性能的提高。我国普遍采用冷风冲天炉，铁液温度只1380-1430℃，难以熔炼高牌号铸铁和合金铸铁，且合金元素烧提高达20-40%，铁液氧化也很严重。当对炉气化学热进行回收并且空气预热到500℃时，能稳定获得1500℃的高温优质铁液，合金元素烧损并能降低到15%以下。

2.4.3 轻质耐火材料的应用范围有待扩大

耐火纤维制品质轻、比热容小、热导率低，在同样炉温条件下能使炉衬变薄、减少蓄散热损失，并能加快炉子升温速度和提高炉温均匀度。目前耐火纤维制品的应用范围已有较大发展，但应用面尚不够普遍，特别是使用温度≥1250℃的高温型耐火纤维制品目前有的在试制试用，有的尚无产品，因此大量高温加热炉目前还不能采用耐火纤维炉衬，这方面工作有待进一步研制。

2.4.4 热工控制水平低

除电炉外，大量火焰炉基本上没有采用热工自控系统，主要原因一是，发生炉煤气和燃料油的含尘物多，因堵塞和腐蚀作用使控制元件失灵；二是，仪器仪表质量不过关，易损、精度低；三是，控制系统价格贵，一台中型加热炉需投资10万元左右。对炉温、炉压、空燃比进行自动控制后，一般可节约燃料15%左右，而最主要的方面是提高了产品的加热质量。

【参考文献】

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关键词 轧钢厂；加热炉；节能；措施

中图分类号TK22 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0080-02

钢铁需求量和生产量的迅速增长使钢铁工业的能源消耗越来越多，钢铁工业总能耗在近几年一直在全国总能耗的15%以上。钢铁工业产品品种和质量的升级并没有带来能源的节约，反而加重了轧钢工序的能耗增加。加热炉一直是轧钢厂最主要的耗能设备，其能耗占据了轧钢厂总能耗的70%左右。轧钢厂加热炉高居不下的能源消耗不仅浪费了国家的能源，污染了环境，还加大了企业的生产成本，不利于企业的长远持久发展，无论是轧钢厂加热炉的能耗降低还是加热炉节能的改进都是势在必行的。

1 轧钢厂加热炉存在的问题

加热炉是把金属加热轧制到锻造温度的专业工业炉，包括室式加热炉和连续加热炉等等，钢坯在锻造和生产的过程中能够在加热炉火焰的氧化中得以加热。但是加热炉对钢坯加热的温度比较高，释放的热气不仅带走了大量的热量，造成了能源的白白浪费，大量未燃烧燃气的流失也造成了能源的无故浪费。

1）加热炉漏火漏气严重。加热炉蓄热室漏火漏气的现象一般出现在加热炉投入使用的半年以后，加热段和均热段局部的漏火漏气不仅能够导致加热炉护炉板的损坏，严重的情况下还会导致加热炉报废。一般蓄热室的结构是导致该现象的原因之一，蓄热室里面是纤维板的保温层，外面的钢板则和护炉板焊接在一块，预制烧嘴砖的结构和蓄热室不能形成统一的整体，两者接缝的位置很容易在高温的作用下变形。同时，接缝位置太薄的浇筑层在使用一段时间以后也会出现直通的裂纹，煤气泄漏现象严重；

2）挡板砖堵塞和烧嘴砖损坏。挡板砖在使用的过程中因为受到烟气杂质、煤气含尘和加热炉粉末等的影响，很容易出现挡板砖气孔的堵塞现象。堵塞严重的气孔会导致挡板砖的弯曲变形，加热炉的炉温和产量都会受到严重的影响。此外，高温烟气的冲刷以及煤气杂质的侵蚀还会导致烧嘴砖强度的降低，烧嘴砖在加热炉运行几年以后会出现严重的损坏。烧嘴砖的损坏导致了燃烧质量的下降、耗能的增高、氧化铁皮的增多以及工人劳动强度的加大；

3）其他方面的问题。加热炉是比较大型的煅烧加热设备，设备很多零件的损坏都会导致加热炉功能的降低，除了漏火漏气、堵塞损坏之外，还存在很多耗能的问题。首先，换热器的损坏。换热器导气管的封死会导致均热段煅烧风量的减少，换热器的腐蚀老化也会造成煤气的泄露和自燃。其次，炉底的结渣。加热炉负荷的提高和加热炉炉压控制不好的问题都会加重加热炉吸冷风的现象，炉底结渣比较严重。再次，炉内水管的结垢、阀门的故障和损坏、煤气压力和热值的波动都会将加热炉内的热量带走，加热炉在长期的超负荷作用下，其使用的寿命会逐渐缩短。

2 传统的加热炉节能措施

在传统能源浪费与消耗的现实压力下，国家已经将能源的节约和利用提升到战略发展的角度上来，节能已经成为我国能源政策的核心组成部分，新技术新手段的利用已经将我国的能源节约提升到新的高度。但是和发达国家相比，我国传统的节能措施还是每年多消耗掉几亿吨煤。

1）筑炉材料的改变。在上世纪七十年代起，耐火纤维和各种轻质的耐火材料便被用来做复合炉衬，轻质材料已经成为当下最为流行和主要的筑炉材料。原有的加热炉材料蓄热和散热的损失高达70%以上，而加热工件的热能利用率也仅在30%左右，轻质的耐火材料可以减少炉衬对热量的过多吸收，能够有效的减少加热炉的蓄热损失，加热炉的隔热与保温功能还同时得到增强。但是这种“新型”的节能材料只是减少了炉内热量的流失，炉内热量利用率较低的这一问题仍然没有得到解决；

2）自动控制系统的设置。轧钢厂加热炉的自动控制系统主要由两部分组成，即换向控制和燃烧控制系统。自动控制系统有效的完成了加热炉现场数据的采集和处理，利用输出控制和报警功能实现了对设备工作状态的控制，实现了设备燃烧和换向的手动和自动功能。其中换向系统控制包括了换向控制原理、煤气燃烧安全的控制以及气动快切的报警系统，而燃烧系统控制则包括了燃烧控制原理、数据的处理与显示以及汽化冷却的自动控制。加热炉自动控制系统的采用有效的减少了炉内热量的损失，对加热炉的炉温和蓄热室的温度都实现了有效的控制；

3）加热炉装炉技术的改善。该技术从上世纪60年代中期就开始采用，原有的施工方法是对不定形的耐火材料进行现场的捣打、浇灌和预制构件的吊装，增强了炉墙的气密性，延长了炉衬的寿命。近几年加热炉热装炉技术还通过提高连铸坯质量、对连铸机和加热炉进行有效衔接、协调轧钢机和连铸机的生产节奏等方面进行了改进，连铸机偏析的问题和废气热损失的问题都在一定程度上得到了改善；

4）其他方面的改善。传统的加热炉节能技术还对燃烧系统节能进行了改进和完善，不仅加大了燃料热能的有效释放，还确保了加热工件对热能的有效吸收，能源的浪费和热量的损失都在一定程度上得到了改善。此外，传统的节能措施还包括对炉子冷却系统的完善，各种技术上和非技术上的措施都有效的改善了传统加热炉的损失。但是这些传统的加热炉节能技术应经遇到了发展的瓶颈，加热炉节能要想实现新的发展已经非常困难。相关技术人员还要采取新的技术和措施来改善这些问题，进一步提高工业加热炉的热效率。

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汽化冷却的优点在于冷却水的消耗量大大减少。通常每加热1公斤饱和温度的软化水使之变为蒸汽约需吸热510千卡,而一般冷却水,当进出水温差在10℃时,每公升水仅能吸收热10千卡,因而使用汽化冷却时,每公斤水从冷却构件上带走的热量不是10千卡,而是510千卡以上,从而使耗水量大减少。由于汽化冷却使用软化水,因此完全消除了水垢沉积现象,从而提高了冷却构成件的冷却效果,更延长了设备的使用寿命。

2冶金矿热炉余热利用的思考与建议

对于熔融状态的铁渣、铁水等,建议通过将热能首先移至水介质,再通过热水一冷水的方式实现热能的转换。比如采取将锅炉的给水温度预提高,再通过冷热水循环分级逐步提高,最终取走热量的方式。目前大部分的冶金公司采用冲渣水直接将渣和热量移走,进入热水中的这部分热量如何转移利用需要思考和探索实践。铁水的热量也不少,但铁水最终是由熔融状的物料成为固体物料,换热具有一定的难度,建议通过空气一固体的方式将此热量移至空气中较容易实现,至于热空气的用处,则需要考虑矿热炉料或入炉作用。矿热炉余热利用如采取供暖供蒸汽热源的方式运行,其经济性要较用于发电效益要好。主要是由于目前上网电价较低,即使按目前平均It蒸汽约发电150kwh(扣除发电装置自用电外),吨汽发电量的价值大约为60~70元。而目前市场上It低压蒸汽的价值约为150元左右。若周边两三公里内有需要用蒸汽热源的用户,则出售蒸汽则经济效益会更好。同时供热投资也可以节省汽轮发电机、循环冷却系统及送变电设备等投资。

在生产中尽可能关闭炉门,除了必要的观察料面和电极外,其余时间炉门要紧关,仅是一些缝隙进人的空气就足够炉内料面的物料燃烧之用。至于如何改造矿热炉内观察人孔和工作炉门、改造炉身的密封性需要进一步的探索实践。该余热利用主要针对半封闭的矮烟罩矿热炉适用,半封闭矿热炉内产生的烟气大部分成分为漏人空气中的N2、空气中用不完的O2以及部分燃烧产物如CO2、H2O等,含CO极少,也没有含SO2等腐蚀性气体,理论上锅炉排烟温度可以设计到很低,但需要考虑到烟气的露点问题,当降温到露点温度时,会造成后序的布袋除尘器由于结露而粘结布袋。按照余热锅炉的设计原则,一般排烟气温度大于500℃时,装设余热锅炉产生蒸汽效果显著的,节能效果较明显。可以按具体情况设置饱和蒸汽锅炉或热水锅炉,蒸汽压力通常为低压。

该循环水一般是从常温提高至45℃以上的热水,所带走的热量不容忽视。在不会造成矿热炉各冷却部位过热损坏的前提下,取走高温热水,补充低温凝结水和软化水,对于提高锅炉的产汽量,提高余热利用率会有所帮助。半封闭矿热炉的炉罩通常是以水冷钢梁作骨架,并衬以耐火浇注料。整个炉罩的支承钢梁、内外环梁、斜梁,直梁、电极环梁等,均分别通水冷却。包括电极上的铜瓦、电极夹紧环、集电环、导电铜管、保护环等都采用水冷却。同时还包括炉罩出口排烟管部分管段也装设了水冷夹套,以达到冷却烟气的目的。所有的冷却水最终是带走各个部件传人的热量,进人冷却水中。该部分的冷却水量并不少,水温也不低。冶金生产企业通常做法是设置专门的冷却塔对此部分的冷却水进行降温。

3结语

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移动沿气罐小本致富者的首选之路

然而建一个沼气池说起来容易做起来相当困难，通过实践范真发现，只有自制研发一种移动沼气罐，才能改变修建一个沼气池、成本高、既费时、费工又费钱、需要挖土方等存在的许多局限和困难。

他下定决心，一定要尽快找到一种真正适合农户实用的沼气罐；他多次走访能源专家与他们探讨，他自费三上北京获得专家的认证，在反复的试验，长达一年的时间里、新型的可以放在地上面的沼气池(移动沼气罐)终于发挥了它的作用。这种移动沼气池也让更多的农民朋友走上致富之路，也让当地的自然资源转换成经济的视角。

太阳能沼气罐有四大优点：(一)用户使用方便，该罐不受地域条件限制，院内院外房前屋后的空闲地方任意存放。(--)质量可靠性能高沼气罐采用高分子复合材料加工而成。使用寿命在十五年以上。沼气罐在严寒的冬季采用太阳能增温装置冬夏一样产气质量性能一流。(三三)制作方便生产沼气罐只需二十平方米的厂房2-3名工人即可生产。生产沼气罐不用机械设备不用钢铁材料纯手工制作一天2-3人能生产四台以上。(四)成本低，利润高：生产一台沼气罐的成本需500一600元市场售价每台在1280元以上，一台的利润在600元以上。所需原料在个地化工商店均有出售。同时生产沼气罐是您当老板奔小康的理想选择。

刷新新农村节能市场的环保气化炉

在广大农村秸秆、杂草、树枝、树叶到处都是而派不上用场大多一把火烧个净光，既浪费了资源也污染了环境并造成巨大危害。

每当他看到那烟熏火燎的厨房和整天围着锅台转，“蓬头垢面”的主妇烧火做饭苦不堪言的场景时。他看到他目前急需要做的工作，生产可以利用现有资源燃烧的环保气化炉，让群众象城里人一样用上洁净的燃气。

一位老专家告诉他，现在许多人在做秸秆气化炉。但核心技术并没有过关，产品只具演示性，没有实用性，商家为了急于见效益，在炉具技术并不完善的情况下就开始销售、技术转让，至使用户在实用过程中有许多问题，也让一些急于致富的接产者叫苦不迭。但秸秆气化炉的理论上是完全可行的。他希望范真能在这方面有所突破，那可是对广大农村朋友的最大贡献，老专家把自已多年来在秸秆气化方面的研究资料毫无保留的赠送给他，并给他介绍了十几位国内研究秸秆气化的专家。他专程拜访了这些专家，一套科学的方案在脑海中形成。他把工作的重点放在气化炉内部结构和供风系统科学化设置两个方向，有了问题就打电话请教专家们，经过长时间的努力，范真终于发明一种不用钢铁材料生产的气化炉而采用高分子复合材料手工操作而成，不用机械设备不用电不用钢铁但性能质量可以同钢铁妣美的炉子。

这种节能环保气化炉有以下四大优点：(一)生产气化炉市场广阔：在农村烧水做饭大多需要煤和液化气，在物价上涨的今天一吨煤价也在400-500元，一关液化气也在一百元以上，经多年研制集众家之长为一身研制出一种更加高效节能环保的气化炉克服了农户烧水做饭的难题，备受农民朋友的欢迎。(二)质量高：大多生产气化炉的厂家都是采用钢铁制造工序复杂成本较高。克服了个体经营户投人大量机械设备缺少启动资金的难题。(三)性能高使用方便：节能环保气化炉经过多次升级改造克服了燃烧时间短焦油含量高的弊端采用焦油降解，经过一次降解二次过滤分离焦油和水蒸气达到完全燃烧不生产焦油不黑锅的效果。炉内加入一公斤作物秸秆树枝、锯末可连续燃烧60-90分钟不断火解决了农民朋友烧水做饭的题。(四)生产成本低：生产气化炉不需大面积厂房不需机械设备不需招收工人一天一人能生产三台以上原料成本30一50左右，市场售价每台在500-600元以上利润相当可观，同时也园您致富梦。

范真深知一个想学技术而又缺乏资金的学员的苦衷把每一项的收费降到了最低点。学习制作太阳能沼气罐学费4500元(包食宿)，学习制作节能环保气化炉学费l500元，如同时学习两项技术学费4000元。他郑重承诺凡是学习制作沼气罐和气化炉的学员他都会把技术一滴不漏的亲手传授给每位学员包括理论知识模具制作和组装，制作产品的工艺流程原料的配比技术参数及购买材料的具体地址产品的调试及安装和具体使用方法让每位学员亲自动手制作一台合格的产品。学习气化炉的学员赠送制作模具和您亲手制作的产品，让每位学员熟练掌握所有技术一期学不会下期免费再学直到熟练为止。

功夫不负有心人道路就在您的脚下把握机遇认真学习精心管理；一份耕耘定有一份收获您定能成为一颗致富新星!

地址:河南省新密市世纪新村门口

电话：13298145623

0371-69218893

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【关键词】 水泵房 变频 节能

1 现状

水泵房系统主要包括：电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷等。

目前水泵房系统存在的普遍问题是：电动机及被拖动设备效率低，系统匹配不合理，“大马拉小车”现象严重，设备长期低负荷运行；系统调节方式落后，大部分泵类采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30%，节能潜力巨大，推行电机节能势在必行。

2 可行性分析

（1）提高电机系统效率：推广变频调速等先进电机调速技术，改善泵类电机系统调节方式，逐步淘汰阀门等机械节流调节方式，合理匹配电机系统，消除“大马拉小车”现象。

（2）优化电机系统的运行和控制：推广使用变频装置、无功补偿装置等，通过过程控制合理配置能量，实现系统经济运行。

随着科学技术的飞速发展，应用使变频器的节能效果更为显著。它不但能实现无级调速，而且在负载不同时，始终高效运行，有良好的动态特性，能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制。相对于其它调速方式（如：降压调速、变极调速等），变频调速性能稳定、调速范围广、效率高，而且使用变频器调速信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调节系统控制精度高、使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本。

3 变频调速节电的工作原理

在企业所使用的耗电设备中水泵等电机类负载占绝大多数。由于受到技术条件限制，这类负载的流量、压力控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力恒定，当设备工作需求发生变化时，通过调节出口阀门开度大小来调节负载流量、压力，从而满足设备工况变化的需要。这种控制方式使泵管压差增大，而且出口阀门长期在水流冲击作用下故障增多，寿命缩短，同时还会浪费大量的电能。从这类负载的工作特性可知，其电机功率与转速的立方成正比，而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式，让它不总是在额定工作频率下运转，而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速就可以在0-2900r/min的范围内连续可调，即输出的流量、压力也随之可在0-100%范围内连续可调，使之与负载的工作需求精确匹配，从而达到节能降耗的目的。

4 实施过程

1#高炉和3#高炉、5#高炉和6#高炉9台立式高压供水泵，全部都是离心式水泵，9台高压泵原来都是通过出水阀控制泵的出水量，出水口调节的目的是限制电机的输出功率，防止电机长期超负荷运行而损坏，9台高压泵都不同程度的存在出口阀调节开度20%-50%，存在很大的电能浪费，需要进行节能改造。经过多次研究方案，决定采用一拖一型连接方式，其优点是，能够尽最大程度地保持设备原有的性能，如：启动、停机、仍可用原来的按钮进行操作、所有表计及保护回路，可保持不变。变频节电设备万一发生故障可及时地切换到工频方式运行，不会因变频设备故障影响正常生产，节能效果显著。

5 本改造的技术特点

参考文献

[1]李良仁著.《变频调速技术与应用》.电子工业出版社，第2版 （2009年7月1日）.

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关键词 高炉；热平衡；节能

中图分类号TF5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）116-0066-02

高炉热平衡是保证高炉热效率，提高高炉热能利用能力以及增加高炉热工特性的重要途径。针对高炉炼铁工艺节能改造的过程中，通过高炉热平衡来分析炼铁工艺中存在的节能缺陷，最终提出针对性的节能措施，是炼铁工艺节能的一个重要方法。

1 某高炉节能改造前概况

根据盖斯定律，在忽略高炉内部的具体反应过程，而只考虑物料进入炉内的状态，并将之作为反应的起点，之后将产出状态作为反应终点，对高炉内部的热平衡状态进行分析计算。在整个反应过程中，热收入项目主要包括风口前碳素燃烧热量的释放、炼铁工艺的直接还原发热（C氧化成CO）、炼铁过程中的间接还原放热（CO 氧化成CO2，H2 氧化成H2O）、热风携带的热量、少量的成渣热以及炉料带入的热量等。而炉内的热释放主要包括脱硫，氧化物的分解，溶剂的分解，炉渣焓、铁水焓、炉顶煤气焓以及冷却水带走的其他热损失。

通过采用对应的热平衡检验方式，得到表1中所示的高炉热平衡计算结果。从表1 的具体数据分析可知，高炉的热收入项目中，碳素氧化热占到高炉热收入总量的77.8%，主要来自高炉的焦炭以及煤粉燃烧发热，因此可以将之作为高炉节能的主要方向。

2 节能改造措施

2.1 优化炉内煤气流速与分布

煤气内部传递给炉内的热量与煤气内部的流速以及气体内部的分布情况存在着直接关系。当煤气量越大时，炉内的煤气流速将增加，热交换量将增加，这时炉料的吸热能力也增强，但是炉内顶部温度的数值变化也增加，煤气带走的热量损失也增大。所以，煤气含量以及流速之间存在着一个最优值。通过使用高压以及超高压的操作方式，增加炉内边缘的矿焦比，将能够有效的提高高炉的热交换效率，同时降低煤气带走的热量，减少由此带来的热量损失。

对于高炉的炉墙处，当煤气量越少时，煤气的流速就越低，这时热交换量就越少，炉内的热负荷量将下降，所造成的热损失将减少。所以，可以在此处采用分装多环布料的方式来提高高炉的边沿矿焦比。不但能够减少煤气量，而且还能够降低煤气的流速，提高煤气与内部炉料的接触时间。

2.2 增加高炉内部炉料的表面积

通过增加高炉料的总表面积，使得气―固之间的接触面积增加，是提高热交换效率以及降低炉顶煤气温度的重要途径。高炉料的总表面积是所有投入炉内表面积的总和，其可以按照颗粒表面积的计算公式计算得到，通常影响高炉料表面积的主要是颗粒的直径。当高炉料总量一定时，若颗粒平均直径越小，则炉料的总表面积将增加，开口空隙度越大，表面积也越大。

当入炉料总量增加时，高炉料的颗粒就越多，炉料的总表面积就越大。但是原料的粒度要远远小于燃料的粒度，所以在同样的炉容条件下，通过控制料线来提高入炉料量是一个有效的措施，增加高炉工作容积、入炉原料量也能够提高高炉的矿焦比。

2.3 提高热传导性能

当采用的炉料导热能力越好时，炉内煤气的传热性能将得到明显改善，炉内的热交换量也得到提高，煤气带走的热量也就越小，造成的热损失也减小。所以，提高品位、矿石的还原性以及增加预还原料的用量等方式都能够有效的改善炉料的导热能力，达到增加炉内热交换量、降低炉顶温度的目的。

同时，当炉墙的导热系数越低时，高炉与外界的热交换量就越少，热损失就也不少。所以，应该确保炉墙渣皮以及高炉墙热面的稳定性与隔热性能。

2.4 使用富氧喷煤技术

通常通过采用富氧喷煤技术，将富氧率提高1%，同时将喷煤量增加至12kg/t～13kg/t， （喷烟煤时增加喷煤量17kg/t～23kg/t），将能够显著的降低焦比。

当高炉生产采用干熄焦时，能够将入炉焦炭含水量降低，将焦比降低2%，这样不但能够提高冶炼的热效率，而且还能够给炼钢厂带来显著的经济效益。

针对当前所普遍采用的富氧喷吹煤粉技术中存在的主要问题――高炉利用喷煤方法达到的焦比极小值难以实现，可以采用喷吹煤气或者焦炉煤气的方式来减少热收入项目中碳素燃烧的放热量，从而达到增加喷吹煤气释放热量，降低焦比的目的。

2.5 充分回收炉渣焓

近些年来，各大钢企都加强炉渣热能回收的方式来提高整个炼铁工艺的热回收效率，实现企业的生产节能，当前所采用的主要途径是：

1） 将回收炉渣中的显热直接生产蒸汽，并将获得的蒸汽发电、供暖；

2） 利用冲渣水直接供应小区采暖系统，同时将渣池中的热水经过沉淀、过滤、加压等一系列处理后同样能够用于供暖，并将回流在渣池中的水进行循环使用。通过这种方式不但能够节省大量的能源，而且还省去了大量的人力、物力；

3）对高炉渣进行干式粒化处理：当前国内外对该种处理方式已经进入到了初步的实际生产应用当中，主要可以分为普通式与流化床式两种方式。

3 改造后的效果

3.1 高炉热稳定性指标优化明显

通过上述系列的改造措施之后，在对高炉内部的热平衡指标进行检验，得到的检测指标如表2所示。

从表3可知，在操作过程中通过适当增加预还原炉料的用量，焦比的幅度有所降低，但是矿石中铁的含氧量在降低至60%之后，焦幅度维持在247.65kg/t的水平。

3.3 风温得到提高

通过降低入炉料当中铁的含氧量将使得高炉的焦比幅度将显著下降，节能效果明显。在实际的操作过程时，在rist图中，通过将操作点P值进行改变，将使得风温水平得到提高，且P点将沿着热平衡线（UV线）向左移动。若热风在900℃～1400℃之间时，这时高炉内的平均比热在1.4245℃.kj/（m3.℃），利用风湿温度变化方程，可以得到这时每提高100℃的干风温度，则焦比将下降16.7kg/t。

参考文献

[1]任海霞.从高炉热平衡分析看炼铁工艺节能方向[J].中国机械，2014（2）.

篇7

1加热炉目前存在的主要问题

1.18501A/B加热炉对流段排管不足

8501A/B加热炉对流段介质入口温度280～300℃，烟气出口温度约460℃，介质和烟气温差在160～180℃；对新设计的加热炉，碳钢管材的炉管和介质换热温差一般控制在30~50℃是比较经济合理的。目前8501A/B炉的换热温差明显偏大。同时对流出口烟气温度过高，也给后续的余热回收系统操作带来困难。

1.2加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理

加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理，在保证加热炉燃烧器正常燃烧的前提下，造成加热炉操作过程中辐射顶负压和炉膛烟气氧含量难以控制，并且其中一台加热炉的操作波动会引起其他加热炉炉膛压力的波动。炉顶压力低，炉体看火门、防爆门、长明灯、看火孔、弯头箱等处漏风量大，漏进炉内的空气不参与燃烧，相当于将空气加热到排烟温度排放，直接造成加热炉热效率下降；漏风还导致实际烟气量比理论烟气量大，影响余热回收系统预热器的操作。

炉顶压力高，设计负压操作的加热炉可能形成炉内正压，给加热炉的操作带来安全隐患。炉膛烟气氧含量过高，说明未参与燃料燃烧的空气量多，造成加热炉实际操作热效率下降。炉膛烟气氧含量过低，无法保证燃料的完全燃烧，燃料的不完全燃烧使加热炉操作时燃料消耗增加，致使加热炉热效率降低。

1.3加热炉余热回收系统预热器①

空气预热器直接使用热管预热器不合适。目前8501炉群混合烟气温度在375～400℃之间，根据我公司的经验及综合多个炼厂实际操作经验教训，热烟气温度高于300℃不适合直接使用热管空气预热器。8500#炉群混合烟气375～400℃这么高的烟气温度很容易造成预热器的热管失效，而一旦热管开始失效将形成恶性循环：烟气温度高热管失效加热炉效率降低燃料消耗增加烟气进预热器温度升高热管失效。②热管预热器热管采用立式不合理。热管烟气侧结构有环形翅片，立式布置的热管其翅片是水平的，不利于烟气中的灰尘靠自重清除，未能合理利用烟气自清灰能力。

1.4加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理

加热炉群余热回收系统鼓风机出口风道布置不合理，两台鼓风机并联布置，但风机布置不对称，且风机空气出口流形不合理，两台风机同时操作时调节困难，空气出口压力不稳定。

2数据整理分析

2.1数据整理

整理出的数据如表1所示。

2.2数据分析

目前进预热器混合烟气温度在375/400℃，这么高的温度如果直接进行余热回收，假如环境温度按20℃计算，烟气和空气间换热温差40℃，则换热后空气温度不能超过335～360℃计算，空气温升在315～340℃之间，漏风量按15%反算烟气温降：Δt=238-258℃，排烟温度最低不能低于135～145℃，这还没有考虑空气内漏、烟气内循环的影响。

如果考虑空气内漏和烟气内循环影响因素，实际排烟温度不会低于150℃。而空气内漏和烟气内循环是不可避免的。炉群的实际热效率<86%。芳烃厂燃料非常干净，燃料硫含量小于5PPm，具备进一步降低排烟温度的条件；加热炉改造工程必须考虑改造后装置操作的适应性，并且冬季和夏季环境温度相差40℃以上，必须设置一定的调节手段，控制排烟温度在合理的范围内；根据核算结果，最大操作负荷和原设计负荷基本吻合，本装置改造以原设计负荷为准比较合适；要想进一步提高热效率，必须增加主要介质吸热量；我公司控制钢水热管预热器的使用范围是：烟气温度280～180℃，特殊工况下最高使用温度不超过300℃，中温热管或高温热管，根据我们了解的目前国内实际使用情况，不推荐使用。

3改造目标

解决BA8501A/B加热炉对流段取热不足问题，为进一步提高加热炉热效率创造条件；解决加热炉余热回收系统操作寿命短，长周期操作效率低下问题，提高加热炉长周期实际操作热效率，减少燃料消耗；解决加热炉余热回收系统鼓风机操作不稳定问题。

4改造方案

4.18501A/B对流段增加介质排管

由于8501A/B炉对流出口烟气温度偏高，致使炉群混和后烟气温度在375℃以上，给后续的空气预热器设计带来困难。采用扰流子预热器取热，一程扰流子不够，两程设计困难。因此只能加高对流段，根据需要增加合理的主介质对流排管。根据8501A/B加热炉的结构，在不改变原结构的前提下，在对流顶新增加一段对流段，用来加热主介质。由于主介质为液相，排管内外气—液的换热系数比空气预热器气—气换热系数大，换热效果也更加经济。并且用较高温位的烟气直接加热主介质不会降低烟气品味，加热炉的操作运行更加合理，并且真正的减少燃料消耗。初步估算增加一段对流段后，出对流烟气温度能降低到360℃以下，炉群混和烟气温度在334℃左右。完全可以采用一程扰流子保护段回收烟气余热并对热管预热器进行保护。确保加热炉及配套的余热回收系统长周期高效率操作。

4.2加热炉出口烟道

加热炉出口烟道进炉顶水平联合烟道布置不合理。现有烟道情况使得远离水平烟道烟气出口的加热炉排烟烟气可能对靠近水平烟道烟气出口位置的加热炉排烟形成封堵。造成靠近烟囱位置的加热炉排烟不畅，炉膛压力波动，炉膛压力及烟气氧含量调整不便，无法将加热炉内辐射顶负压及烟气氧含量控制在合理的范围内，甚至造成火嘴熄火的危险。根据现场实际情况，将加热炉排烟进入水平烟道的角度由垂直进入修改为顺烟气流向倾斜30°～45°汇入，使烟气流动顺畅。

4.3余热回收部分

①根据现场实际情况，利用原热管预热器框架，在热管预热器前部增加高温保护段。因烟气进入预热器温度偏高，而现有缺少高温保护的热管预热器，预期寿命在3～6个月。之后换热效果开始急剧恶化，不能保证加热炉的长周期高效率操作。所以必须在现有热管预热器前部增加高温保护段。

②调整热烟道。调整热烟道下行角度，使烟气流动合理，降低烟道中的烟气流动阻力损失。利用原热烟道做支撑，改变热烟气出口流向，使热烟气从上面直接进入新增的预热器高温保护段。

③调整5501热烟道。原加热炉5501烟气汇入5502对流段，炉5501缺乏调整手段，无法调整炉顶负压，建议增加烟道调节挡板，方便炉5501的操作。

④调整鼓风机出口风道。现场鼓风机出口风道布置不合理，改造后保持鼓风机位置不动，根据需要调整鼓风机出口风道，空气直接向上流动进入热管空气预热器，使空气流动更加顺畅，解决目前操作中鼓风机存在的问题。

⑤鼓风机控制方案调整两台鼓风机单独操作都能满足加热炉燃烧供风要求，但如果采用一开一备，实际过程操作中运行鼓风机发生故障时，临时启动另外一台鼓风机在时间上来说是来不及的。建议采用两台鼓风机同时供风，每台鼓风机供风50％的运行模式。这样其中一台鼓风机发生故障时才有足够的时间调整另外一台鼓风机满负荷运行。

⑥现场旁通风道偏大，重新设计旁通风道，使之结构更合理，操作调节方便。如果旁通风道过大，相关的密封调节挡板及其执行机构也大，不仅占地，而且挡板密封调节不便，容易泄漏。空气泄漏后不经过预热器直接进入主风道。使实际经过预热器的空气量偏小，影响空气预热器换热效果。

⑦调整预热器冷烟出口烟道。目前预热器冷烟出口烟道结构复杂，烟气流动过程中弯多弯陡弯急，烟气流动阻力大。克服阻力就需要消耗电力，造成加热炉的实际操作能耗加大。根据现场实际，增加预热器高温保护段后，适当调整冷烟道结构，使之达到节能降耗目的。

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关键词：供热锅炉；节能环保；技术；影响因素

1供热锅炉节能环保的影响因素

锅炉处在运行的状态时向外排烟，这个过程是借助能源的消耗提供动力而实现的，然而这些能源消耗产生的能量却未转化成锅炉的工作效率，进而白白被浪费掉。由于锅炉的排烟会带走大量的热效率，导致热损加大。引起热量损失的主要原因是排烟温度明显要比空气温度高许多。通过对排烟温度进行控制，能够有效降低热损失。但必须要使其控制在一定的范围内，如果处于过高的温度，会对通风造成很大影响，进一步加大引风机的负荷，增加能源消耗[1]。如果温度过低，则能源消耗会进一步增加，所以，为了使锅炉节能环保，必须很好地控制排烟温度，进行实时监控，通过反复实验和经济核算方法，使排烟温度控制在合理的范围内才能经济效益最大化[2]。评价供热锅炉是否节能的一个关键条件，主要看供热锅炉炉渣含碳量的多少，含碳量越高证明燃烧越不充分。为确保锅炉的供热效率，可以通过减少锅炉炉渣含碳量来达到很好的效果，具体措施如下。首先燃煤水分。这是导致供热锅炉良好运行的关键影响因素，水分增大后，炉内的理论燃烧温度将降低，这样炉内的辐射传热将减少，使炉膛出口烟温上升，同时增大的煤量会带来增大的烟气量和流受热面换热，过热汽温升高。煤炭粒度过大也会造成煤炭燃烧不充分，产生大量废气，不利于环保。其次锅炉运行参数，合理设置锅炉的运行参数，能够更利于其运行，发挥供热效率。相反，则会导致煤炭燃烧不充分，增加了能源的消耗，使大量的未被充分燃烧的煤炭排出炉外，造成浪费。而且，合理设置煤风比例，能够大大增加锅炉的热效率。最后，锅炉内的温度。如果炉膛内始终处于低温运行，这对于锅炉供热效率是非常不宜的，不仅会对供热效率造成很大影响，更不利于环保。煤炭充分燃烧的一个关键因素，就是炉膛温度，高温更利于煤炭的充分燃烧，产生更大的热效率，降低炉渣含碳量。由于锅炉的节能运行很大程度上可以通过炉渣含碳量进行体现，因此必须予以重视，运用有效手段进行改进，提高能量的利用率，使之变得更加环保节能。供热锅炉实质是一个能量转换的设备，经过这个设备使热能发挥效力。为了更好地实现能量的转换，必须利用一个标准进行衡量，这个标准就是热效率。热效率可以反应出锅炉运行情况以及能量的转化情况，为更好地进行节能环保提供参考。导致热效率不高的原因与操作人员的不规范操作存在很大关系，同时也与锅炉炉膛设计不科学存在很大关系，超负荷运行以及没有做好日常检修等都是造成供热锅炉热效率不高的主要原因[3]。

2供热锅炉节能环保技术

为提高供热锅炉的供热效率，降低能源消耗，加强供热锅炉节能环保技术的应用显得至关重要。主要采取的方式有：对锅炉运行进行实时监控，通过分层装置进行给煤，对锅炉鼓风机与引风设备进行改进等，通过以上几种方式，能够大大增加锅炉的热效率，使其更加节能环保。通过有效的监控措施，对锅炉运行进行实时监控，依照其运行情况，进行科学调整，可以大大增加其热效率，促进其节能环保。由于各锅炉房的条件不同，其布局也存在很大差异，应当依照实际情况采取有效的监控措施。如果布局不集中，可以设置安装一些仪表进行监控。如果锅炉房布局比较集中，可以通过电脑设备对其运行进行监控。但同时也要求技术人员必须具备很高的素质，加强对锅炉的管理，根据室内外的实际温度科学的进行调整，确保锅炉正常运行，把握好供热量以及能源的消耗量、供热时间等，提高供热锅炉的热效率。同时为实现锅炉的节能环保，可以进行额定供热，并依照具体实际予以科学调整。通过安装锅炉分层给煤装置，能够有效降低能源的消耗，更有益于环保。现在的供热锅炉，通常使用的给煤装置都是重力位移型的设备，能够有效保证给煤颗粒更加均匀，在分层给煤设备的作用下，使得不同粒度的煤质能够实现均匀筛分，促进其充分燃烧，增加锅炉的热效率，减少炉灰含碳量，更加节能环保。实践证实，在供热锅炉中运用分层给煤装置，能够使其热效率增加10%以上，大大减少了能源的消耗，更加环保节能。通过此项措施，能够大大减少燃煤的使用量，增加热效率。鼓、引风设备运用变频调速后，可以借助调速器的作用，使得电源频率发生改变，有效控制鼓风机与引风设备的转速，使其风量得到很好的调节。传统调节方式是通过调节风门档板开度来对风量进行控制，达不到节能的效果。在实际供暖过程中，并非是全程满负荷运转，通过对锅炉鼓、引风设备进行改进，能够起到很好的节能效果。而且在这项措施的运用下，能够使锅炉的供热效率大幅提升，实现更好的供热效益，更加节能环保[5]。

3结语

文中笔者针对供热锅炉运行过程中，影响其节能环保的主要几个方面进行了详细探讨，并对其节能环保技术进行了综合论述，具体工作中，还应当依照供热锅炉的实际情况，探寻更加节能环保的手段，来实现节能减耗，增加其供热效能，促进其可持续发展。

参考文献

[1]彭悝.燃煤锅炉节能减排技术改造[J].轻工科技，2015（11）：34-37.

[2]刘桂荣，李林.锅炉综合节能技术改造实践[J].中州煤炭，2014（13）：88-89.

[3]张德秋.供热系统水力调节与节能措施[J].民营科技，2016（1）：17.

[4]张文民.供热锅炉运行中的节能分析[J].内蒙古石油化工，2014（12）：66-67.

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【关键词】热水锅炉；链条炉排；节能；改造

中图分类号： TK22文献标识码： A

一、前言

工业锅炉是重要的热能转换设备，在生产中广泛应用。当前能源日益紧张，节能减排已经成为趋势，工业锅炉不合理的使用会造成大量成本的增加，因此，加强锅炉节能改造是必要的。

二、锅炉运行热效率低的原因分析

1、过量空气系数和漏风

锅炉在引燃和工作的过程中,由于封闭的原因,存在漏风的现象,致使煤层中的风量不均,并引起在炉腔内的风力出现偏离合理数值的现象,这些情况,都会导致空气进入锅炉造成风量系数过大,降低了锅炉热效率。引起锅炉风量不均的主要原因是:锅炉的密封结构不良;炉膛、烟道等处存在不严密的缝隙;分室送风的各风室之间互相窜风;炉排各风室的进风挡板的调节性能不良;炉排上侧的横向煤层的厚度不均匀。怎么才能提高锅炉热效率呢？解决措施是,首先要避免燃烧的进风量过大,还要注意对改进炉排的密封和配风结构。同时,在锅炉燃烧过程中还要注意减少烟道、炉门和放灰门等处的漏风,避免因风过大过多降低煤的充分燃烧。在停炉检修的过程中,要对漏风处进行排查,发现漏风及时堵漏。

2、炉拱

燃煤锅炉在燃烧过程中,对于燃煤会出现燃烧不充分的问题,煤灰里出现含碳量高的炉渣,或者锅炉燃烧的适应性差等问题,这些都是因为锅炉的设计理念和结构对燃煤和煤含水量的适应性差所致。我国一直沿用反射的理念,来进行前拱设计,这种设计存在一定的缺陷。前拱耐火材料对于辐射的热量只能发生漫射,将前拱做成抛物面不会发挥设计的作用。由于后拱和前拱之间,在二者的配合上出现不协调的情况下,造成富氧过早被流出炉膛，在炉内停留时间太短，可燃气体没有完全燃烧，造成热能损失。还有一个问题,后拱区的炉温和残碳,这两种物质的燃尽率都不高,着火不顺利,也使锅炉热效率降低和出力不足。

3、炉排配风

在锅炉的燃烧过程中,锅炉末端的两个风室的风量,进风量在一般的情况下,是大于燃烧所需要的风量。致使锅炉的空气系数较大,解决此类问题,需要从锅炉的结构和风门的调整来着手。横向配风的风量比较均匀,有时横向的风量也有不均匀的情况,不能达到最佳的燃烧状态,严重时有黑火的出现,此时,需要频繁的拨火。

三、热水锅炉的节能改造

1、给煤装置改造

锅炉原有的斗式给煤装置，使得块、末煤混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤，即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，煤颗粒之间的间隙得到保留，减少煤层的通风阻力，保证煤层的透气性,有利于进风，增大燃烧强度，有效降低化学未完全燃烧热损失和机械未完全燃烧热损失，提高锅炉对煤种的适应性。分层给煤技术可以有效解决原始煤层密实导致炉排上出现火口和燃烧不均匀的现象，避免局部温度过高而出现烧毁炉排等故障的发生。

2、锅炉本体改造

某热水锅炉设计出力14.0MW，回收参数为115/70℃，由于设计、老化原因，当前锅炉最大出力为7.8MW,仅为额定的56%，锅炉效率只有52%，需要进行改造。

（1）锅炉外墙保温改造

锅炉外表面温度范围为73-92℃，高于标准要求的50℃，特别是两侧炉墙人孔上方保温材料破损，炉体表面温度最高达216℃，重新进行外墙保温。

（2）风室结构改造

空气是保证燃烧不可缺少的物质，空气供应是否充足和合理对锅炉的安全、经济性和出力都有很大的影响。其中，对链条炉沿炉排长度和宽度应有不同的配风要求。煤炭在炉排上依次发生干燥、着火、燃烧、燃尽各阶段，燃烧是沿着炉排长度方向分阶段、分区进行的，所以应根据各分区燃烧情况，采取分段供风，合理分配供风量。因此，沿炉排长度方向上的配风必须分仓、分区调节，以使炉前着火区和炉后燃烬区的风量要少，中间燃烧旺盛区的风量要大。该锅炉有7个风室，单用小风门调节，各个风室之间必须严密不漏，以防短路而失去调节作用。沿炉排宽度方向上的合理配风方法是均匀配风，以使燃烧均匀，防止出现火口等不正常燃烧现象。改进的措施主要是从风室的结构上着手，采用双面进风、采用等压风室等，尽量使水平风速保持不变，通过对锅炉的合理配风，使整个炉排面上均匀燃烧。

合理的供风配比可以有效减小过量空气系数，降低排烟热损失Q2，而Q2在总的热损失中占的比重最大。据统计，过量空气系数每增加0.15，Q2就增加一个百分点。各分段供风量的比例关系，需要根据煤质好坏、炉排上煤层厚度、烟气含氧量、CO含量、负荷大小等因素确定，所以不同负荷和不同燃烧情况下的供风配比需要根据长时间的实际操作经验进行总结，形成一整套数据,并最终用于指导操作上,提高锅炉燃烧效率。

3、冷凝水回收利用

冷凝水是锅炉优质的补水，在管道和设备没有腐蚀的情况下，可直接提供给锅炉使用。通过生产工艺发现锅炉产生的蒸汽是间接加热物料的，冷凝后的凝结水可以回收利用作为锅炉的补给水。结合蒸汽管路的走向，经分析和设计计算，制定最佳的冷凝水管网回收系统。

4、烟气余热利用

锅炉的排烟温度为237℃，远高于标准的要求，可以通过改造降低排烟热损失。通过理论计算、校核、分析后，在这次改造中根据锅炉的实际情况采用空气预热器进一步降低锅炉的排烟温度，强化燃烧和传热，减少排烟热损失。通常每降低排烟温度20℃，可提高锅炉热效率1%。

5、水处理系统改造

锅炉排污率的大小与给水品质息息相关。给水品质差，排污率越大，锅炉损失的有效利用热量就越多，同时还造成大量水资源的浪费。水质不好，锅炉运行一段时间后，锅炉受热面上会形成一层水垢。结垢会极大降低传热能力，使排烟温度升高，增加燃料消耗；水垢还会影响水循环的正常进行，造成管子过热甚至爆管，危害锅炉的安全运行。因此，做好水处理工作尤为重要。在这次改造中首先是对锅炉补给水水源的改造，杜绝采用河水直接作为锅炉的补给水源；其次是水处理人员要定期更换钠离子交换软水设备中的交换树脂，保证水处理设备的正常运行。司炉人员必须加强对水质的日常化验，及时清除水垢，以减少能源浪费，保障锅炉安全经济运行。

图1热水锅炉结构图

四、链条炉排节能改造

1、湍流循环燃炉芯板技术方案

在炉膛内的两侧,通过纵向安装带有气孔的炉芯板,这样可以造成炉膛内横向烟气组织结构。并且从引风机出口处安装烟气管道,烟气管道要安装到锅炉炉芯板的下面,安装以后可以使之形成一个封闭式烟气循环的结构。锅炉的排烟经过安装的烟气管道以后,再经过炉芯板,然后进入锅炉内部的燃烧室,使炉排上燃烧的火焰产生湍流扰动现象，使燃烧能充分的进行。进行二次循环的烟气射流,在燃烧过程中,能不断的卷吸火焰上方的可燃性气体,使气体燃烧充分,火焰前沿被烟气射流脉动撕碎,使前沿火焰燃烧范围更大更宽,在燃烧反应过程中,由于充分燃烧得到加强的烟流,比层流燃烧强度增大几倍甚至几十倍的燃烧强度,所有的燃烧物质通过燃烧的反应区时就能完全燃烧,使燃烧物充分燃烧,不损失热能。专用炉芯板采用的是专用耐火材料加工制成。在安装时可按照锅炉的施工标准,对锅炉进行改造。在焊接钢管的管道上方增设专用阀门。

图2链条炉排结构图

2、锅炉燃烧自动监测控制技术方案

（1）锅炉燃烧系统调节

锅炉燃烧系统调节的主要任务,是给不断循环的水加温和保持住水温,在燃烧的过程中,保证锅炉的安全运行。保证经济燃烧也是热水锅炉节能降耗的关键。在煤的燃烧过程中,保持合适的进煤量以及进风量,掌握好之间的配比问题,就可以实现最高的燃烧效率,实现经济燃烧。在煅烧过程中产生煅烧不充分时,可能是由于空气量不足,产生CO,这样会造成环境的污染，也会对节能减排产生负面的影响。相反,如果空气量过多,会导致二方面问题,一是炉膛温度降低,二是烟气换热损失增加。目前在我国,受检测手段和检测设备的限制,对于进煤量和进风量无法准确获得检测数据,给整个风煤比的自动化操作带来一定的难度。在锅炉煅烧过程中,煤质的变化也会造成风煤比值的漂移,针对这种情况,采取加入了自寻优控制方案。在初投运时,可以根据经验和试验,初步设定调风煤比的给定值,等待系统投入自动并稳定以后,并且定时启动自寻优功能,并且,根据炉膛温度的不断变化,以及烟气含氧量的变化,自动微调风煤比到最佳或次最佳状态,并且达到经济燃烧。

（2）根据所需热量调节锅炉燃烧系统

根据上面内容所述,锅炉燃烧状态处于环境温度没有变化的理想状态,这时,所需要克服的干扰仅限制在风量的变化以及煤质的变化,和风的温度变化以及锅炉负荷小的变化。因此,冬季供暖时期,锅炉的室外环境温度的差别非常在,并且在不确定的年份,初冷期和深冷期的室外环境温差有时能达到20℃,也有一情况下,在24小时以内的温差就可以达到10℃左右。这样,针对锅炉的供暖条件,提出了必须按照不同的环境温度,为住户供应不同的热量,并且在24小时之内还要根据不同的时间段来提供不同的热量。

锅炉的供水热量公式:Q=K(t-t)

上述式子里:Q(热量);q(水流量);K(系数); t (供水温度); t (回水温度)通过上述式子可知:供热的热量=系数(供水温度-回水温度)如果将锅炉的出水温度值,设定的数值与室外温度以及热量(负荷)的变化相互联系起来时,以出水的温度作为调节的信号,来构成回水的调节,调节输出控制炉排转速以及自动鼓风的风量,即实现了锅炉在燃烧过程中改变燃煤量和风煤比,并能还能使锅炉的参数随之改变,使对出水温度的控制达到设定值的要求。

结束语

锅炉是生产生活常见的一种设备，对于锅炉的节能改造，能够提高运行效率，降低污染，实现环境、经济双赢。

参考文献

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1.1供热锅炉台数与容量在设置备用供热锅炉时，要注意在采暖锅炉房，是可以忽略备用锅炉的。但在设计备用锅炉时，依然有不如人意的地方，如备用锅炉过多的设计，却无法提升运行效率，占地面积、投资都增加了，很难节能。有研究数据显示，在供暖季节，并非所有锅炉满负荷运行，满负荷运行的仅占总量的2~5%。所以，备用锅炉设置要精心考虑，能免则免。

1.2锅炉炉型炉型选择要与供热量相适应，可参考JGJ26-95标准规定。该规定要求锅炉运行时，其效率应该超过80%。当然，受地域条件限制，各经纬度城市设计供热锅炉时存在差异，但也有必要依照供热锅炉适用标准做好锅炉选择。

1.3热负荷计算作为能量转换设备，设备选择要参考热负荷做选择。计算热负荷时，则是参考供热区域内的集中热负荷。过高的热负荷，可能导致在选用管道、风机、水泵、锅炉时的过多投入，无法正确选择锅炉，运行成本投入增大。通常说来，数学统计法、面积指标法、体积指标法时热负荷计算的主要方法。但依然存有局限，比如，单体建筑热负荷无法通过面积、体积指标法计算得出。常用的、较科学计算法要数数学统计法，参考各建筑物功能与类型，对供热系统热负荷准确计算出。

2供热锅炉节能实践

2.1清理锅炉受热面供热锅炉的省煤器、对流管束、水冷壁等部位，是结垢、积灰的常见处，将阻碍热量传递。通过实验，发现灰垢阻热超过钢板的400倍，水垢为40倍，可见清理锅炉受热面的重要性。因为，这样不仅能节能，而且可延长锅炉寿命，提升使用效率。

2.2远程控制科技发展迅速，可利用其远程控制燃烧。燃烧关系物理、化学反应，繁杂的过程可由计算机控制，降低成本，提高可靠性。

2.3空气预热器与省煤器的安装省煤器应当安装在超过2t/h的供热锅炉上，若锅炉排出的烟温度高出允许值，省煤器能使排烟温度降低。通过省煤器，能提高进水温度，也就提高了锅炉热效率。预热器则能提高冷空气的温度，即预热，确保进入炉膛时与炉膛温差不太大。这也是对排烟造成的热损失的有效预防，使供热效率明显提升，能源得到有效利用。

2.4变频调速技术供热时，要随时调节风机风量与循环泵中的流量，人力虽然可为，但要经常调节挡板角度、阀门开启度，以变更管道阻力，实现调节流量与风量，显得力不从心。以变频调速技术应对，可节约设备不断启动时的电流量，保证有更合理的转速，操作简单，能很好的保护机械，有效节约了电能。

2.5水的掺入在进煤前，将一定量的水掺入煤中，煤的颗粒应尽量小，并将二者混合。煤在锅炉燃烧，水分蒸发，增大了煤层间隙，也就使氧气能够最大化的接触煤炭。另外，受热水会产生氢气，氢气也是一种可燃气体。在这里要注意到，虽然水对煤炭燃烧有利，但要适量，毕竟水能灭火。过多的水，必然降低炉温，无法燃烧。检验掺水是否合适，可以用手抓把煤粒，捏紧，再松手，若煤团周围有裂纹，但依然连接、不散开，这说明掺水适宜。

2.6混燃炉渣与煤若锅炉为中小型，此种方法较为合适，混燃炉渣与煤，节能及节约投入。这和掺水原理有相似处，即炉渣隔离了煤粒，增加煤燃烧的透气性。当然，要控制二者的比例，炉渣燃烧带来的热量毕竟没有煤粒大。

2.7分层给煤装置分层装置以大小分层法分开炉排上了煤，是提高燃烧效率、加大通风的措施。当然，炉排结焦现象能大幅度减少。

2.8锅炉房管理供热企业管理者与职工，应当树立节能意识。做好日常工作，采取供热技术的培训，宣讲节能新知识、新技术。司炉处理与水处理职工，要获得专业证书，并参加培训，同时持证上岗。职工间要相互交流节能经验，共同提高。

3环保措施

3.1建设好污水处理站污水处理站的缺乏、设施的简陋、处理系统的落后等，都可能出现污水溢出，对土壤、河流造成危害。所以，污水处理站是环保的最后关卡，要竭尽全力，努力建设好污水处理站，截住污水，以自动检测仪等技术设备，提高处理效率。

3.2消烟脱硫除尘器的安装消烟脱硫要求应该要有先进的新型除尘器，在脱硫、除尘上达到预期效果。也要做好粉尘治理的各项准备工作，如设备选用、资金筹备，可申请专项资金或排污费返款的政策支持。

3.3配风合理，防止正压燃烧，保证过量空气系数的标准化通常，以不超过1为控制过量空气系数的指标，但当前供热锅炉占2.5的比较多。有实验显示，在提升0.1的过量空气系数后，其会相应提升0.5%的排烟热损失。进行正压通风燃烧时，会加大排烟量以及排烟热损失，当然，也提高了含尘量。在超负荷运转的除尘器条件下，工况恶化、低效率，环境自然受到威胁。在炉门、炉墙裂缝涌出的烟尘，也是警惕炉膛的工作环境的恶化。所以，需要适度的鼓风、引风，及时疏通烟管与堵塞漏风出。

4结语