工业炉窑节能技术
第一节概述本节内容第二篇第七章第一节（P227-P231）
1、工业炉窑及组成部分（了解）（P227）
2、工业炉窑主要技术经济指标（P228）
3、工业炉窑现状和发展趋势（P230）
4、工业炉窑的分类（P231）
知识点一：工业炉窑及组成部分（了解）（P227）
在工业生产中，利用燃料燃烧产生的热量，或将电能转化为热能，从而实现对工件或物料进行熔炼、加热、烘干、烧结等各种加工工艺所用的热工设备，称为工业窑炉。锅炉一般不在工业窑炉的范围内。
工业炉窑主要由本体（炉衬、炉架）、供热装置、预热器、炉前管道、排烟系统、炉用机械等部分组成。
知识点二：工业炉窑主要技术经济指标（P228）
【基本参数】
A、装载量每一加热周期内，一次可装入炉内的工件或物料重量。
B、填充率对干燥炉，一次装入炉内的物料体积占炉内容积的百分数。
C、生产能力按单位时间计算的炉窑加热能力。
D、生产率指单位时间内处理的物料重量或按单位时间、单位炉底面积计算的窑炉加热能力。
【工业炉窑的热效率】
窑炉热效率是指工件或物料加热时吸收的有效热量与供入炉内的热量之比。
延伸阅读：
知识点三：工业炉窑现状和发展趋势（P230）
【目前存在的主要问题】
燃料方面：燃料以燃煤或其加工物为主，加热质量差，污染严重；
技术方面：先进炉型比重不大；
热工检测和控制方面：自动控制水平不高；
节能环保方面：燃烧产生大量的烟尘、CO2、SO2等污染物，对大气造成了严重的污染。
【发展趋势】
（1）选择合适炉型结构，提高机械化程度；
（2）不断改善燃料燃烧状况；
（3）采用新型炉用材料，优化炉衬结构；
（4）应用高效余热回收技术及装置。
知识点四：工业炉窑的分类（P231）
按工艺特点分为：加热炉、熔炼炉；按能源使用种类分为：燃料炉、电炉；
工作温度可分为：高温炉（1000℃以上）、中温炉（650-1000℃）和低温炉（低于650℃）三种；按热工操作特点分为：连续式炉和间歇式炉；按工作制度可分为：辐射式、对流式和层式三种。按炉型特点又可分为：室式炉、双室式炉、贯通炉、推杆炉、台车式炉环形炉等等。
第二节工业窑炉节能主要措施
本节内容第二篇第七章第二节（P233-P242）
1、提高窑炉热效率（P233）
2、采用先进燃烧技术（P235）
3、选用新型节能材料（P235）
4、加强自动控制（P237）
5、重视操作管理与系统节能（P238）
6、工业窑炉的节能技术（P241）
7、典型工业窑炉的节能措施（P242）
延伸阅读：
知识点一：提高窑炉热效率（P233）
尽可能连续生产和满负荷工作，提高窑炉生产率，回收烟气余热对助燃空气和燃料进行预热；采用低热容和低热导率的轻质耐火材料，以减少炉墙蓄热、散热损失。
知识点二：采用先进燃烧技术（P235）
1、燃料加工转换，主要有煤气化技术和煤液化技术；
2、采用高性能燃烧器，布置合理的温度场；
3、燃烧自动化控制。
知识点三：选用新型节能材料（P235）
新型节能材料包括新型耐火材料、保温材料、蓄热材料等。【耐火材料】根据耐火度的高低分：普通耐火材料：1580℃～1770℃、高级耐火材料：1770℃～2000℃、特级耐火材料：>2000℃。
【保温材料】
工业窑炉用保温材料应满足热导率小，密度小，气孔率大，吸水性和吸湿性小，有一定的机械强度，透气性小，膨胀系数小，热稳定性好，热扩散率大的要求，同时化学性能和高温性能满足工艺要求。
【蓄热材料的基本要求】
1、耐火度：蓄热材料必须满足长期在高温下工作的要求。
2、蓄热密度：蓄热密度大的材料可减少蓄热室体积，降低其高度和减少温度波动。
3、热导率：热导率越大能够将热量尽快的传递给助燃空气，有利于充分发挥其蓄热能力。
4、抗热振性：在应保证材料热振稳定性的前提下，尽可能提高致密度。
5、结构强度：须具有足够的高温结构强度。
延伸阅读：
知识点四：加强自动控制（P237）
【工业炉窑的调节特性】
1、温度压力相互影响；
2、空气和燃料的比值（空燃比）的调节；
3、调节滞后。
【现代控制技术】
包括：
1、模糊控制
2、神经网络控制3、专家系统4、预测控制
知识点五：重视操作管理与系统节能（P238）
提高管理水平、重视系统节能与能源梯级利用。
【提高管理水平】
包括：
1、改善窑炉作业调度
2、合理的炉温3、保证良好的燃烧4、控制炉内压力
【梯级用能】
能源有品质高低之分，为有效利用能源，应对能源进行梯级利用。根据用户的需求按品质提供热能，做到能源供需在数量上相等、质量上匹配。
第三节工业窑炉的主要节能技术
本节内容第二篇第七章第三节（P240-P242）
1、工业窑炉的节能改造（P240）
2、工业窑炉的节能技术（P241）
3、典型工业窑炉的节能措施（P242）
知识点一：工业窑炉的节能改造（P240）
对现有窑炉进行节能改造是目前工业窑炉节能最主要和最有效的措施之一。改造包括：
1、热源改造；
2、燃烧系统改造；
3、窑炉结构改造
；4、窑炉保温改造；
5、窑炉烟气余热利用改造；
6、窑炉密封改造；
7、控制系统改造。
延伸阅读：
知识点二：工业窑炉的节能技术（P241）
【窑炉节能新技术开发】
包括工业窑炉的高温空气燃烧技术；纯氧或富氧燃烧节能技术；高固气比悬浮预热预分解水泥生产技术；大型高炉炉顶煤气压差发电综合节能技术。
【几种通用节能技术】1）提高燃烧热效率（采用低空气系数的燃烧方式、富氧燃烧、提高助燃空气温度）；
2）减少炉体散热损失（采用轻质隔热和耐火纤维等保温隔热性能好的保温材料）；
3）减少水冷件热损失（少用或不用水冷件、炉内水冷件隔热、汽化冷却回收水冷件热损失）；
4）采用高辐射陶瓷涂料；
5）采用先进的炉型和工艺（水泥预分解窑、干法熄焦工艺、明焰裸烧、低温快烧）。
知识点三：典型工业窑炉的节能措施（P242）
【火焰加热炉--步进梁式加热炉】
1、优化燃料结构2、改善燃料燃烧3、优化炉衬结构
【高炉】
1、原料选择-优选精料；2、强化冶炼工艺（a、发展高炉炉料分布控制技术；b、提高热风温度；c、发展喷煤技术）；3、降低动力消耗与回收余能。
【转炉】
1、提高废钢比；2、顶底复合吹炼技术；3、少渣冶炼；4、转炉煤气回收。
延伸阅读：
【均热炉】
均热炉是连接炼钢与初轧两道工序的主要设备，用于加热、均热钢锭使其提高到可以轧制的温度。
1、工艺节能（a、充分利用钢锭热量；b、供热制度合理化；c、低氧燃烧控制；d、降低钢锭出炉温度）
2、设备改造（a、脉动火焰加热；b、减少排烟口辐射热损失）
【轧钢加热炉】
1、工艺节能a、钢坯热装技术；b、直接轧制；c、降低钢锭出炉温度。
2、窑炉结构改进a、减少出炉膛烟气热损失；b、充分回收烟气余热；c、减少炉膛内的热损失。
【热处理炉】
1、工艺节能（改善热处理工艺、可控气氛节能）；
2、技术改造（强化燃烧、应用新材料、改进窑炉结构、选择合适炉型、余热回收利用）；
3、加强控制和管理。
【干燥炉】
1、干燥过程节能a、合理选择和使用能源；b、采用热效率高的干燥装置；c、优化设备结构及操作参数；d、减少散热损失；e、充分利用余热；f、加强生产管理。
2、采用新型干燥方式气体再循环干燥、远红外线辐射干燥、液态化干燥。
【陶瓷窑炉】
陶瓷窑炉节能措施：1、改进窑炉结构，逐步缩小窑内温差；2、加强窑体保温；3、合理选用喷嘴；4、设置余热回收装置。
装配式隧道窑
延伸阅读：
原标题：工业炉窑节能技术
