工业炉窑自动化与节能设计探讨

2015-06-09郭雪梅洛伊热工工程天津有限公司

科学中国人 2015年32期

关键词：炉体换热器烟气

郭雪梅洛伊热工工程（天津）有限公司

工业炉窑自动化与节能设计探讨

郭雪梅
洛伊热工工程（天津）有限公司

随着我国工业化水平不断发展和进步，工业炉窑自动化程度不断提升，这对于工业炉窑实现节能目标来说，具有着十分重要的意义。本文对工业炉窑自动化与节能设计的探讨，将注重分析工业炉窑如何利用节能技术，实现节能减排目标。

工业炉窑；自动化；节能设计

前言

我国炉窑节能技术得到了较大的发展，但与发达国家相比，仍然存在较大的距离。本文着重分析了当下炉窑发展过程中存在的一些问题，并就节能措施进行阐述，希望能够为工业炉窑自动化和节能发展提供一些参考和建议。

一、高效燃烧技术分析

高效燃烧的实现，需要对电气设备进行有效的控制，保证电气设备能够对炉内温度进行有效控制，在实际生产过程中，通过自动化控制系统，能够及时的升温、控温，这样一来，才能够为高效燃烧提供保障。高效燃烧技术设计过程中，可以从以下方面实现这一目标：（1）对燃烧嘴进行有效设计，使烧嘴在燃烧过程中能够更快地进行加热，并且能够对烟气进行有效排放；（2）采用先进的燃烧装置，可以极大降低能耗，实现炉窑5%的节能效益；（3）注重燃烧装置设计的标准化和规格化，使燃烧设备能够符合相关标准，尤其是涉及到管路阀件、风机、油泵、自动点火装置等问题，必须认真进行设计，确保符合工业炉窑节能设计需要[1]。

二、注重余热的利用

在工业炉窑自动化生产过程中，通过监控设备对排烟量进行监控，我们发现，烟气带走了炉内总热量的30%，这一比重较大，在很大程度上影响着炉内的温度。同时，换热器、液态预热问题，也是影响到炉内温度的关键因素。所以，为了更好实现工业炉窑自动化和节能设计目标，在进行改善过程中，要注意把握以下几点：

第一，加强电气设备的监控作用，更好地对炉内的生产情况把握，并根据数据分析，掌握当下工业炉窑实际热量耗损情况。接下来，加强换热器中对烟气的截留，使烟气能够在炉体内形成循环，设置预热锅炉用烟气热量进行蒸汽生产，减少燃煤消耗。同时，注重对换热器的改造，使自动控制系统能够加强对换热器的控制，发挥换热器在处理烟气问题上的作用；

第二，注重换热器的节能作用。就相关数据调查显示，预热风温提高10%，可节约5%的燃料，预热煤气的节能约为预热空气的40%，所以加强对工业炉窑换热器性能的提升，可以更好地实现工业炉窑节能目标。除此之外，在工业炉窑自动化设计过程中，预热装置的前端设计，是实现节能的又一重要举措。预热装置是工业炉窑电气化设置过程中的一个重要组成部分，是对工业炉窑进行有效监控，实现节能目的的重要一环。通常采用延长炉体面积，实现节能目标；

第三，液态余热资源的处理。工业炉窑在炼钢过程中，热件进行冷处理过程中，会产生大量的热蒸汽，如何将这些热蒸汽应用于炉窑运行中，是实现节能的又一有效办法。工业炉窑在实际应用过程中，可以加强热冷却回收装置的设置，使其在热量产生时，对热量进行回收，将其应用于炉体升温，这对于节约燃料来说，具有重要的意义[2]。

三、加强电气设备的监控作用

（一）注重电气设备与工业炉窑设备的有机结合

电气设备对工业炉窑节能和自动化发展来说，具有着重要的推动作用。随着社会经济的发展，自动化控制技术在工业生产过程中得到了广泛的应用。工业炉窑实现自动化生产，必须注重对电气设备的应用。在工业炉窑自动化与节能设计发展过程中，利用电气设备的自动化监控系统，可以对炉窑实际生产情况进行有效监控，通过变频调速系统，能够采取更加合理、有效的生产方式，实现生产效率的提升，并且在很大程度上实现了降低能耗的目标。在实际设计过程中，要注重电气设备与工业炉窑设备的有机结合，实现自动监控系统的合理利用，在实际生产过程中，更好地发挥自动监控系统的作用，节约能源资源，实现节能生产目标。

（二）加强炉体本身的改造

炉型结构，对于实现节能设计这一目标来说，具有着较大的影响。炉型改造过程中，要注意电气设备的应用，并且根据电气设备的实际需要，对炉体本身进行有效的改造工作。关于炉体改造节能的例子，我们可以从图1中看出。

图1 改造后的工业炉窑

一般来说，电气设备具有较强的控制功能，可以使工业炉窑实现节能生产，但炉体本身的一些结构，将会对实现这一目标产生较为不利的影响。在进行炉体本身的改造过程中，要注意把握以下几点：第一，连续轧钢加热炉在改造时，要注重三段式或是多段式供热方式，可以更快地提升炉内温度；第二，注重扼流式炉顶曲线对炉内传热的作用，使炉内热度能够得到更加有效的应用；第三，减少冷却水的热损失，采用耐热滑轨或是半热滑轨进行轧钢操作，减少炉内的热损失；第四，加强电气设备的监控作用，使电气设备能够更好地对生产过程进行监控，并就运行过程中的相关参数进行数据收集，根据数据反馈，刚好地实现节能设计目标[3]。