燃燒熱能工程技術(shù)在加熱爐節(jié)能減排中的應(yīng)用

楊建斌 雷曉民

摘 要：改革開(kāi)放至今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得已突飛猛進(jìn)發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)在不斷變革，燃燒熱能工程技術(shù)作為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，其在加熱爐節(jié)能減排中具有無(wú)可替代的重要地位。本文首先介紹了節(jié)能減排的重要意義，并從爐型結(jié)構(gòu)的合理化、爐膛熱損失的降低、煙氣余熱循環(huán)利用、加熱裝置的合理選擇等角度分析了加熱爐節(jié)能減排的常用措施，最后從強(qiáng)化爐膛系統(tǒng)、燃料替代技術(shù)的應(yīng)用兩方面對(duì)燃燒熱能工程技術(shù)在加熱爐節(jié)能減排中的應(yīng)用展開(kāi)論述，僅供參考。

關(guān)鍵詞：燃燒熱能工程技術(shù);加熱爐節(jié)能減排;應(yīng)用

前言：在工業(yè)生產(chǎn)加熱過(guò)程中，加熱爐是必不可少的一項(xiàng)設(shè)備，其在很多工業(yè)產(chǎn)業(yè)都得已廣泛應(yīng)用，例如：石油化工領(lǐng)域、冶金領(lǐng)域、化肥領(lǐng)域等，加熱爐的運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響著工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。目前，我國(guó)加熱爐在爐型結(jié)構(gòu)、自動(dòng)化水平以及操作性能方面與國(guó)外都有著較大差距，在應(yīng)用過(guò)程中效率低，造成嚴(yán)重的能源資源浪費(fèi)。因此，針對(duì)燃燒熱能工程技術(shù)在加熱爐節(jié)能減排中的應(yīng)用展開(kāi)論述具有重要意義。

1節(jié)能減排重要性

從能源總量角度分析，我國(guó)能源總量數(shù)量大，但人口數(shù)量同樣龐大，致使能源的人均占有量微乎其微。因此，節(jié)能減排并不是一個(gè)人的工作，而是整個(gè)社會(huì)的責(zé)任和義務(wù)，在落實(shí)節(jié)能減排過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)始終落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建和諧社會(huì)，積極創(chuàng)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。此外，節(jié)能減排的實(shí)施還有利于我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，提升人們生活質(zhì)量的同時(shí)，維護(hù)我國(guó)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。作為我國(guó)對(duì)于國(guó)際社會(huì)所應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任，人們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到做好節(jié)能減排工作的重要意義和緊迫性，現(xiàn)如今，我國(guó)能源資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重[1]。相比于其他國(guó)家，我國(guó)節(jié)能減排工作的壓力巨大，作為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路，加強(qiáng)落實(shí)節(jié)能減排工作一方面能夠深化人類(lèi)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃認(rèn)知，另一方面也能夠有效應(yīng)對(duì)全球氣候變化，通過(guò)節(jié)能減排樹(shù)立大國(guó)形象，走向新型的工業(yè)化發(fā)展道路。

2加熱爐節(jié)能減排的常用措施

2.1爐型結(jié)構(gòu)的合理化

對(duì)于加熱爐而言，其爐型結(jié)構(gòu)直接影響著節(jié)能性，在新建加熱爐時(shí)應(yīng)將其節(jié)能性作為重點(diǎn)。通過(guò)改造或者新建爐型結(jié)構(gòu)，保證在爐膛內(nèi)部發(fā)生燃料燃燒過(guò)程，避免爐膛內(nèi)煙氣熱損失出現(xiàn)。此外，為了提升加熱爐的燃燒系數(shù)，盡量將煙氣余熱回收至爐膛中，最大程度減少爐膛熱損失，提升加熱爐熱效率。通常情況下，在新建加熱爐時(shí)應(yīng)注意以下幾方面內(nèi)容：選擇應(yīng)用步進(jìn)式爐型、為控制爐膛空間可增加爐體的長(zhǎng)度、增設(shè)隔墻等，從而不斷提升加熱爐熱效率。

2.2爐膛熱損失的降低

水冷熱量損失、爐門(mén)輻射以及爐襯散熱等熱量損失均為爐膛熱損失，通過(guò)控制爐體的散熱、減少加熱爐孔洞的逸氣和輻射等，這些部分的熱量損失可有效降低單耗[2]。由于對(duì)加熱爐進(jìn)行改建或者重建具備一定的困難性且需要消耗大量資金，因此在建造時(shí)就應(yīng)關(guān)注以上內(nèi)容，盡量降低熱損失。

2.3煙氣余熱循環(huán)利用

加熱爐煙道系統(tǒng)的熱損失和換熱器的換熱效率也會(huì)影響著加熱爐的熱損失。在煙氣余熱循環(huán)利用過(guò)程中，首先應(yīng)對(duì)煙氣系統(tǒng)進(jìn)行改造?，F(xiàn)如今，在一些企業(yè)中往往還在大量應(yīng)用地下磚煙道進(jìn)行地下排煙，即：燃燒所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)埋設(shè)在地下的磚結(jié)構(gòu)煙道，從煙囪排出。這一排煙系統(tǒng)很容易致使煙氣從加熱爐的裝料門(mén)散發(fā)出來(lái)，由于在地下排煙系統(tǒng)中會(huì)吸入大量的冷空氣，并伴有一定的地下水滲入，在煙氣到達(dá)換熱器前，其煙氣量和煙氣溫度都已經(jīng)大打折扣，一定程度上影響著換熱器的運(yùn)行效果。因此，應(yīng)當(dāng)盡量減小換熱器和加熱爐之間的煙道長(zhǎng)度，做好操作爐門(mén)和煙道的嚴(yán)密性，盡量保證多的熱量能夠被回收利用。

其次，合理選擇換熱器，換熱器是回收加熱爐燃燒煙氣的關(guān)鍵設(shè)備，其具備一定的高效性和節(jié)能性，通過(guò)利用換熱器對(duì)加熱爐煙氣進(jìn)行回收，可以節(jié)約30%左右的燃料燃燒熱量消耗，提升30%左右的加熱爐產(chǎn)量。近些年來(lái)，隨著科技不斷發(fā)展，換熱器的類(lèi)型不斷多樣化，針對(duì)新型金屬換熱器而言，包括：管狀插人件式換熱器、片狀管式換熱器以及噴流換熱器等[3]。要保證換熱器選擇合理性，對(duì)于金屬換熱器而言，其標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為700攝氏度，一旦溫度過(guò)高就要想其中加入冷風(fēng)對(duì)換熱器進(jìn)行保護(hù)。距離煙道出氣口越近，煙氣溫度就越高，對(duì)于金屬換熱器而言無(wú)法進(jìn)行正常工作。針對(duì)這一現(xiàn)象，可選擇應(yīng)用陶瓷換熱器，其具有高傳熱效率、節(jié)能性明顯等特點(diǎn)。

2.4加熱裝置的合理選擇

在加熱爐中，燃燒器作為加熱裝置，至關(guān)重要，如今，燃燒器的應(yīng)用技術(shù)也得以突飛猛進(jìn)發(fā)展，應(yīng)用愈發(fā)廣泛，現(xiàn)階段，加熱效果和節(jié)能效果較好的燃燒器主要包括以下幾類(lèi)：平焰燒嘴輻射管燒嘴、燃煤器高速燒嘴、煤氣亞高速燒嘴等，在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，各取所長(zhǎng)[4]。

3燃燒熱能工程技術(shù)在加熱爐節(jié)能減排中的應(yīng)用

3.1強(qiáng)化爐膛系統(tǒng)

在這一過(guò)程中，在加熱爐爐膛內(nèi)部保證加熱場(chǎng)布置合理性，并利用燃燒控制技術(shù)和模擬技術(shù)，合理分配爐膛加熱場(chǎng)的熱能量，確定出爐內(nèi)加熱火焰的構(gòu)型，強(qiáng)化燃料燃燒，避免爐膛內(nèi)出現(xiàn)局部位置過(guò)熱現(xiàn)象，降低加熱爐熱損失，增強(qiáng)加熱爐穩(wěn)定性的同時(shí)，盡量延長(zhǎng)加熱爐爐管的使用壽命。

結(jié)合加熱爐運(yùn)行實(shí)際情況，假若在工作過(guò)程中爐膛內(nèi)溫度不均勻，具體表現(xiàn)為上部分溫度高、下部分溫度低，那就是爐膛溫度場(chǎng)分布不均勻所導(dǎo)致的，在這一情況下，爐管也將逐漸呈現(xiàn)焦灼狀態(tài)，其使用年限將大打折扣，需在一年之內(nèi)換新[5]。但在燃燒熱能工程技術(shù)的應(yīng)用下，根據(jù)加熱爐改造設(shè)計(jì)方案，對(duì)改造后的燃燒系統(tǒng)進(jìn)行模擬，在改造后爐膛內(nèi)部燃料能夠充分燃燒，并且爐膛內(nèi)溫度場(chǎng)分布合理，滿(mǎn)足加熱爐工作需求。

3.2燃料替代技術(shù)的應(yīng)用

此外，從節(jié)能減排角度來(lái)看，在保證燃燒器和設(shè)計(jì)方案合理性的同時(shí)，保證加熱爐能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，可以將高熱值的燃料用低熱值的燃料進(jìn)行代替，降低燃料采購(gòu)成本的同時(shí)，可以有效減少無(wú)效火炬的排放量，從而帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，結(jié)合我國(guó)能源資源實(shí)際情況，在能源資源匱乏的態(tài)勢(shì)下，落實(shí)節(jié)能減排工作已是大勢(shì)所趨，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，節(jié)能減排形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，傳統(tǒng)的高耗能燃燒工藝已經(jīng)不能滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展需求。因此，應(yīng)當(dāng)重視燃燒熱能工程技術(shù)的應(yīng)用，不斷提升加熱爐熱效率，落實(shí)節(jié)能減排工作。

參考文獻(xiàn)：

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