燃烧节能技术范文篇1

关键词：陶瓷工业；窑炉节能技术；节能效果；经济效益

中图分类号：TM08文献标识码：A文章编号：

随着我国社会经济建设步伐的不断加快，陶瓷行业得到了进一步的发展，其在我国国民经济中占有极为重要地位。同时陶瓷行业属于高能耗、高污染的行业，在生产过程中需要消耗大量的矿产资源，年均能耗在我国总能耗中占有较大的比例，其中烧成工序和干燥工序是陶瓷行业产生能耗的重要来源。虽然我国陶瓷产量在世界上遥遥领先，且近年来陶瓷行业能耗占生产成本的比例下降至30%，能源利用率提高到30%以上，但总体上仍然存在产品档次低、能耗高、综合利用率低和生产效率低等问题，与发达国家50%左右的能源利用率相比仍有差距。因此，行业人士有必要积极推广陶瓷窑炉节能技术的应用，深入研究窑炉节能技术带来的经济效益，以推动我国陶瓷行业的健康发展。本文工业应用试验结果表明，窑炉节能技术产生的节能和减排效果十分明显。

1陶瓷窑炉节能技术

窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备。对其应用的清洁燃料技术、燃烧系统改造技术、余热资源回收利用技术分析如下。

1.1清洁燃料技术

目前，陶瓷窑炉烧成方式主要有明焰钵装、隔焰裸装和明焰裸装。明焰钵装采用传统的煤作为燃料，由于匣钵的加入占用了大量地有效空间，使得成本增加、热稳定性差、能耗大、烧成周期长；隔焰裸装采用重油为燃料，由于火焰所产生的热不能直接与制品作用，以致窑内温度不均匀，能耗高；明焰裸烧是最合理、最先进的烧成方式，因为明焰裸烧不用匣钵和隔焰板，最大限度地简化了传热和传质过程，使热气体与制品之间直接传热、传质。综合分析，采用清洁燃料不仅是裸烧明焰快速烧成的保证，而且提高了陶瓷质量，大大节约了能源，减少了对环境污染。

1.2燃烧系统改造技术

预混式二次燃烧系统由预混合装置、送气管道、扩散燃烧装置三大部件组成。该燃烧系统是在现有工业燃气燃烧器特点基础上，开发的新型工业燃气燃烧系统。与现有工业燃气燃烧器相比，预混式二次燃烧系统同时具有全预混、半预混二次助燃和扩散式三种燃气燃烧方式。根据不同燃气成分、热负荷和压力大小，调整喷气板的孔径和鼓风进气量，实现精确控制燃料和空气的混合比例。促进烧成段温度场和速度场的均匀分布，实现燃料充分燃烧，同时避免过多鼓入空气而带走热量损失。由于改善了烧成段的温度和速度场产品成品率得到较大提高，产品质量得到了有效控制。

1.3余热回收利用技术

余热回收利用是衡量陶瓷窑炉是否先进的重要指标。根据窑炉热平衡测试数据显示，仅烟气带走的热量和抽热风带出的热量占总能耗的60～75%。如果将燃重油隔焰隧道窑预热带、隔焰道的烟气和冷却带抽出的余热送入隧道干燥器干燥半成品，可提高热利用率20%左右；若明焰隧道窑排出的烟气是360℃，先经金属管换热，温度降至180℃送地炕换热，降至60℃，将换热的热风送半成品干燥，可节约燃料15%；若利用蓄热式燃烧技术将明焰隧道窑的热空气供助燃，不但可改善燃料燃烧，提高燃烧温度，而且可降低燃耗6～8%。

2节能技术工程应用及经济性分析

2.1清洁燃料技术工程应用及经济性分析

2.1.1清洁燃料技术工程应用

某陶瓷企业拥有8条生产线，年产1200万平方米瓷质砖。8条窑炉燃烧系统改造前以煤气发生炉产生的煤气为燃料，改造后，全部使用天然气为燃料。

2.1.2经济性分析

通过窑炉燃料改造后，陶瓷企业减少了煤制气系统异常等影响，降低了环保治理、环保设施运行与维护费用；减少了烧制过程落脏对产品质量的影响；降低了能耗，减少了SO2、NOX等排放。

(1)节能量的确定

企业有煤气发生站一座，共六个发生炉，需一台2吨/小时的锅炉连续提供蒸汽，经煤气发生站产出煤气，用于窑炉燃烧系统燃料。煤气站每月耗煤约5000吨，锅炉每月煤耗约140吨，煤气站每月电耗31万千瓦时，煤气站煤到气的转换效率约80%。引进天然气后，关停煤气站、锅炉，直接作为窑炉燃料。

以正常生产10.5月/年计，改造前，煤气站年消耗原煤折标准煤37500.75吨，电折标准煤400.04吨；锅炉年消耗标准煤1050.02吨，共消耗标准煤38950.81吨。改造后，减少电耗400.04吨标准煤，锅炉煤耗1050.02吨标准煤，煤到气转换过程节约7500.15吨标准煤，共节约8950.21吨标准煤。8条窑炉燃煤气改燃天然气后，节能率为25.6%。

(2)减排量的确定

给出了陶瓷企业窑炉改造前排放量、改造后减排量测算结果。改造前排放总量为97314.7吨；改造后，减少污染物排放总量24924.14吨。8条窑炉燃煤气改燃天然气后，减排率为25.6%。

2.2燃烧系统技术工程应用及经济性分析

2.2.1燃烧系统技术工程改造

某陶瓷企业3条窑炉燃水煤气，对其进行了燃烧系统技术工程改造。图1给出了燃烧系统技术工程改造前结构示意图；图2给出了预混式二次燃烧系统结构示意图。

图1燃烧系统技术工程改造前结构示意图

图2预混式二次燃烧系统结构示意图

预混式二次燃烧技术的混气过程是将空气与燃气通过两条不同的输气管道采用分流旋流输入预混合装置的混合管腔体，在混合管腔体内造成可燃气体分子与助燃气体分子强制碰撞混合，再通过送气管道输送到燃烧装置，撞击混合管腔体出口喷头内端后，从喷头分流旋流口中喷出，此时的可燃气体已含有一定比例的空气，燃烧产生紫红色的短火焰，短火焰在炉膛中形成炉气，炉气再与二次空气分流旋流碰撞燃烧，同时二次助燃空气可利用墙砖内的热能提高助燃空气温度（预热助燃风）及降低燃烧器喷火头温度，可有效防止回火、脱火和烧损燃烧器；受二次空气喷射的推力，提高了炉气的喷射速度，并形成旋流，使烟气在炉膛中螺旋式推进，延长了烟气在炉膛中停留的时间，从而降低了排烟温度和减少烟气量，达到降低排烟热损失的目的。

2.2.2经济性分析

(1)节能量的确定

表1给出了窑炉改造后年能耗与产量；表2给出了窑炉改造前后单耗对比结果。1#窑炉改造后年节能量为15.89吨标准煤；2#窑炉改造后年节能量为11.43吨标准煤；3#窑炉改造后年节能量为19吨标准煤；3条窑炉共节约46.32吨标准煤，平均节能率为9.0%。

表1窑炉改造后能耗与产量

表2窑炉改造前后节能单耗对比结果

表3排放量测算结果

(2)减排量的确定

表3给出了陶瓷企业3条窑炉改造前排放量、改造后减排量测算结果。改造前排放总量1284.7吨；改造后，减少污染物排放总量115.71吨。3条窑炉进行燃烧系统技术工程改造后，减排率为9.0%。

2.3余热回收利用技术工程应用及经济性分析

2.3.1余热回收利用技术工程改造

某陶瓷企业14条窑炉燃水煤气，其尾气热风流量非常大，温度高达260.8℃，直接对外排放。图3给出了窑炉改造前的工艺流程示意图。

对14条窑炉进行技术改造，将窑炉多余烟气供至各干燥窑和喷雾塔热风炉的冷风入口。减少尾气直排所造成的SO2、NOX等污染，同时拆除柴油热风炉，节约干燥、喷雾塔的燃料消耗。图4给出了窑炉改造后工艺流程示意图。

图3窑炉改造前工艺流程示意图

图4窑炉改造后工艺流程示意图

2.3.2经济性分析

(1)节能量的确定

砖坯进干燥窑前含水率为6.1～7.6%，烘干后含水率为0.1～0.4%。坯体的升温最高温度为250℃，进干燥窑前烟气的温度约为260.8℃，出干燥窑烟气的温度约为109.6℃。经测试从窑炉抽风机到干燥窑和喷雾塔的热风约8006.9m3/h，以7000小时/年计，14条窑炉余热折标准煤9401.58吨。14条窑炉余热回收利用工程改造后，烟气的温度降至109.6℃，年节能量为5448.8tce，节能率为58%。

(2)减排量的确定

表4给出了陶瓷企业窑炉余热回收利用技术工程改造前排放量、改造后减排量测算结果。改造前排放总量23488.91吨；改造后，减少污染物排放总量13613.29吨。14条窑炉余热回收利用技术工程改造后，减排率为58%。

表4排放量测算结果

3结论

通过探讨陶瓷行业窑炉节能技术及其经济效益，笔者总结出以下几点结论：①窑炉燃水煤气改燃天然气后，平均节能率及减排率为25.6%；②窑炉应用预混式二次燃烧技术后，平均节能率及减排率为9.0%；③窑炉余热资源回收利用后，平均节能率及减排率为58%；④陶瓷窑炉余热资源回收利用、清洁燃料技术应用，具有较好的节能效果，可以为陶瓷企业带来可观的经济效益。

参考文献

燃烧节能技术范文

关键词：脉冲控制;热处理;热工特性Abstract:Theformationofmetalworkpiececannotdowithoutheattreatment,heattreatmentprocessandwithoutheattreatmentfurnacereasonable.Heattreatmentfurnacereasonablecaneffectivelyimproveproductquality,saveenergyconsumptionandsavethelaborintensityofworkers,andcansavethecostofproduction.Heattreatmentfurnacewithtraditionalperformanceispoor,environmentalpollution,highcost;bymeansofpulsecombustioncontroltechnologyisintroducedtosolvethiskindofprobleminheattreatmentfurnace.Therefore,pulsecombustioncontroltechnologyisfoundthatthedevelopmentofcontroltechnologyofindustrialfurnaceinfuture.Pulsecombustioncontroltechnologyofhighheattransferefficiency,furnacetemperatureuniformity,lessnitrogenoxideemissions.Therefore,studyonthepulsetypeheattreatmentfurnacecopinghasimportantsignificancetopromotethedevelopmentofpulsetypeheattreatmentfurnace.

Keywords:Pulsecontrol;heattreatment;thermalcharacteristics

中图分类号：TG15文献标识码：A文章编号：

1热处理炉的应用

1.1热处理工艺介绍

随着我国加入WTO，与世界的联系不断加深。企业不仅面对国内企业的竞争，还将面临跨国的企业的竞争。产品的质量直接关系到企业的成败。在这样的背景下，决定产品质量的热处理工艺变得尤其重要。我国企业近几十年来，通过对国外先进技术的引进和消化，热处理工艺有着重大的进步。但是，由于我国热处理工艺底子薄和发展晚，整体上与发达国家来说还是存在很大的差距。因此，近几年来我国加大了产业结构调正，通过投资加大了研发力度，热处理行业大量更新换代，不断吸收先进技术，通过精密热处理的发展，对我国节约能源和减少环境污染起着重要的作用。国家对热处理工艺的重视，使得我国热处理工艺技术有了长足的进步，大大提高了我国热处理整体水平。

通过对金属进行热处理可以有效的改善金属材料的性能和组织，能够完善金属的物理、力学和机械学性能。要是的金属制品具有高效的性能，必须要通过合适的热处理工艺进行处理。金属热处理工艺有正火、退火、淬火、回火等许多工艺组成。但是热处理工艺都离不开加热、保温和冷却这三个过程。要使金属工件达到所要的组织性能，关键是处理好加热和冷却供需。如果加强供需不能满足热处理工艺的要求，就会对金属工件属性的形成带来不好的影响。另外，从整个热处理过程花费的时间来看，金属加热供需应该占整个热处理过程40%到80%的时间。从上面可以看出，加热工序是热处理工艺的关键。因此，要处理好加热工序的关键之处是有合适的加热设备，否则热处理工艺就不能达到要求，不能保证金属工件的质量。目前，随着高质量耐火材料的出现和燃烧技术的高度发展，计算机技术不断应用于热处理工艺，热处理炉不断实现全自动控制技术。

1.2热处理炉应用

热处理工艺能否实现是由热处理炉的好坏决定的，好的热处理工艺能够带来好的产品质量。并且热处理炉还会直接关系到热处理的生产成本。因此，设计合理的热处理炉，会直接关系到整个工程的技术经济活动。热处理炉在设计过程中应该要满足下列要求：第一，热处理炉要满足热处理工艺要求保证工艺能够实现和金属加热的质量。第二，热处理炉要性能好，经久耐用。第三，热处理炉能够精益求精，紧凑占有面积最优。第四，热处理炉要能够满足生产的自动化和机械化。第五，热处理炉建造费用低廉。热处理炉在使用过程中应该要达到下述的技术要求：第一，热处理炉应该能够加热均匀，温度分布合理。第二，热处理要保证金属有最少的氧化和脱碳。

2脉冲控制燃烧技术的发展及应用

传统的热处理炉难以处理受燃料量的调节和测量。但是，现阶段国际上出现的脉冲燃烧控制技术有效的解决这个问题。脉冲燃烧技术的出现具有一定的革命性，能够有效的解决传统燃烧控制技术的缺陷，是未来发展的方向。

2.1脉冲燃烧控制原理

脉冲然手控制主要采用间断燃烧的方式，通过脉宽调制技术来调节燃烧时间对加热炉进行温度控制。这种技术是通过对给定区域中某个烧嘴燃料的控制来控制该烧嘴点燃的时间和频率。其主要由调节单元、非线性处理单元、控制输出单元、变结构的PID调节单元组成。调节单元是对设定信号和温度进行处理。非线性处理单元是对系统温度进行控制。控制输出单元是对烧嘴燃料供给量进行控制。PID调节特性是对烧嘴的燃烧时间和温度进行控制，来节约能源。

2.2脉冲控制的燃烧策略

脉冲燃烧是根据炉温的变化周期性来向炉内提供燃料，使得烧嘴总是能够有足够的燃料，可以保证在任何情况下都能够快速的喷出烟气来保证炉内温度达到均匀。并且通过自动控制技术和策略来实现热处理炉合理。脉冲燃烧是通过把传统燃烧技术的连续调节方式改变为通断式调节。使得烧嘴能够达到最佳燃烧状态，能够保证炉温达到均匀。通过脉冲燃烧，可以使得炉内气体达到循环，强化了对流传热。脉冲燃烧方式通过气体与固定表明在燃烧炉中形成对流换热，能够使得固定表明有层流边界层，能偶有效的强化对流给热，减少边界层的热阻，从而大大提高了对流给热量。但是，脉冲燃烧方式还是具有调节周期长和速度慢，精度难以调节等缺点

2.3脉冲控制燃烧的优点

脉冲控制然手技术与传统燃烧技术相比降低了66%氮氧化物的排放。并且，整个炉内燃烧温度低，能够有效的抑制氮氧化物的形成。通过把脉冲燃烧技术应用到热处理炉中，可以有效的解决传统燃烧频繁、死区大等缺点，能够使得炉内达到最佳燃烧状态，对于节约能源和保护环境有着重要的意义。现阶段，脉冲燃烧技术广泛的用于石化、陶瓷、冶金等行业，对于产品质量的提升和减少环境污染有着重要的作用。

3高速燃烧器的发展及应用

高速燃烧器是脉冲式热处理炉中最关键的部门，直接关系炉嘴是否能够喷射出合格的火焰。高速燃烧器是指燃料在燃烧室和坑道的前半部就能够完全燃烧，完全燃烧形成的高温烟气能够在足够压力下从喷嘴喷出，来强化炉内的对流换热和烟气循环。高速燃烧器于50年代末发明于美国。在高速燃烧器中燃烧能够使得火焰高速喷出。这样能够有效的解决炉中低温阶段需热量小，焰气流量少，喷射速度低以及炉内温度差别大等问题。通过高速燃烧器能够有效的强化热对流，对于产品质量的提高有着重要的作用。

高速燃烧器有着一下的优点。第一，能够使得燃烧室内的温度在短时间内达到极高，可以接近2000度，并且其易于操作结构简单，对于节约燃料有着重要的意义。第二，能够有效的通过高速气流和高温带动炉内烟气的循环，使得物料温差得到缩小。减少物料损耗和提高产品质量。第三，能够适应各种燃烧炉的要求，并且应用范围广。第四，炉内温度能偶随意调节，气氛也可以任意的调节成氧化、中性气体和还原性气体氛围。第五，对于燃气的要求低，低热值的煤气也可以在高速燃烧器中稳定燃烧。第六，燃烧产生的氮氧化物含量低。第七，能够有效的节省燃料，高速燃烧起能够有效的减少炉内热能的损耗。第八，可以减少热处理炉中燃烧器的数目，并且易于自动控制。但是，其也有一些特点，比如噪音大，需要用特殊的耐高温和耐冲刷材料构建。

参考文献

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[6]武立云，张继光.脉冲控制燃烧器热工特性的实验研究[J]，工业炉，2008.

燃烧节能技术范文

关键词：锅炉；燃烧；自动化

中图分类号：TK224文献标识码：A

1燃烧自动化技术方案

锅炉燃烧自动化是由热负荷调节系统，燃烧经济性系统自动调节系统和炉膛内负压子系统组成的。

热负荷调节是一个有前馈补偿的串及系统。此调节系统的运作过程是：把蒸液压力作为指标，在运行中把风量作为调节参数，这种参数调节能有效减少通道的滞后时间，在一定程度上避免了锅炉燃煤过程中的响应差，反应慢等弱点。串级调节是提高系统调节作用的频率，能够增强系统的抗干扰能力。

燃烧自动调节系统是是矫正信号的比值系统。在实际操作中，主要调节水的温度，通过调节炉排转，将供水的温度调节到设定的温度。由于风量信号是由热负荷调节系统决定的，因此，在燃烧调节时要满足煤风的比值关系。

负压子系统主要保障炉膛负压额稳定。锅炉炉膛负压对锅炉燃料燃烧和锅炉的安全有直接的影响。

锅炉燃烧过程主要是燃料的传送和燃料的燃烧。燃料的传送中的参数是用于煤机地转速，输出参数的多少就是给煤量地多少。当给煤机通过储仓提供燃料时，给煤机在锅炉燃煤动态特性上是一个滞后的环节。锅炉燃料的燃烧过程：锅炉燃料燃烧过程中的输出参数是指燃料在燃烧时产生的热量。

2锅炉燃烧自动化技术功能

烟草企业在使用锅炉燃烧自动化功能要达到节能减排和优化控制的目的。首先了解锅炉燃烧技术的特性和性能。如表1、表2所示：

锅炉自动化控制功能是实施燃烧控制，调节风量，控制水压和补水，累计水电耗量和报警。该系统的特点是实现了分布式的锅炉控制。容易实现人机对接和各种智能仪器的链接。锅炉的控制主要是对水温的控制，保持水温的稳定和锅炉燃烧的环境安全。在保证经济燃烧时，锅炉能够降低能量的耗量。锅炉燃烧自动化调整是通过下层的燃烧器，在300MW的电负荷下稳定运行，一旦炉腔内的负荷正常稳定，主蒸气压就达到设计要求。经过锅炉燃烧的自动调整，锅炉效率可以提高0.12个百分点。锅炉燃烧自动控制的任务是将燃烧燃料的热量与送风量随时保持配比，这是为了保证烟气中的含氧量能够达到最佳的数值。锅炉燃烧过程中的引风量和送风量一旦达到平衡，负压保持不变，锅炉自动燃烧控制就能得到实现。这种自动化控制的实现是通过给煤的调节，送风，引风来保证炉膛内负压。

锅炉燃烧过程中的自动化任务主要是使燃料热量适应锅炉内的负荷，在保证燃烧安全性同时也要保证锅炉燃烧的经济性。锅炉燃烧时要注意保证气压的稳定，保证炉膛内负压的给定值。锅炉控制系统的三个调节量是保证锅炉自动化的基础。这三个调节量是燃料量，风量和引风量。由于锅炉的系统十分多样，采取什么样的控制系统并不统一。烟草公司要根据自己的实际情况采用适应的自动化锅炉技术。关于优化系统：优化系统主要是在检测设备的基础上进行的。优化系统主要以测量手段为主，时刻关注燃烧的参数监测，例如煤粉的参数监测。这类系统能及时诊断和指导锅炉自动化系统，对问题有一定的分析能力。优化系统最终是提出建议，但是要实现闭环操作还是需要人来完成，这类操作人员通常具有丰富的经验和较高的水平。表3是锅炉自动化燃烧系统关于煤粉调节知识库。

结语

锅炉燃烧自动化不仅减少了煤炭的浪费，提高煤炭利用率，在企业经济成本上也具有重要作用。在锅炉燃烧过程中，锅炉燃烧的效率和锅炉的优化控制给企业带来了很大的福利。无论是烟草企业还是其他使用锅炉燃烧的工业，在使用锅炉燃烧自动化技术中都有重大额意义。随着我国煤炭资源的减少，节约能源的责任不可推卸。对于使用资源最多的工业来说，提高锅炉的燃烧自动化技术不容置缓。为了更好的使用锅炉燃烧自动化技术，烟草行业要不断的提出改进的措施，不断完善锅炉燃烧自动化技术，为企业的可持续发展奠定道路。

参考文献