工業(yè)窯爐節(jié)能技術(shù)
概述
在工業(yè)生產(chǎn)中，工業(yè)窯爐利用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，或?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為熱能，從而買現(xiàn)對工件或物料進(jìn)行熔煉、加熱、烘干、燒結(jié)、裂解和蒸餾等各種加工工藝所用的熱工設(shè)備，稱為工業(yè)爐窯。工業(yè)窯爐主要由爐襯、爐架、供熱裝置（如燃燒裝置、電加熱元件）、預(yù)熱器、爐前管道、排煙系統(tǒng)、爐用機(jī)械等部分組成。
目前，工業(yè)窯爐廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)，如冶金、建材、化工、輕工、食品和陶瓷等行業(yè)。其品種多、耗能高、影響大，是工業(yè)加熱的關(guān)鍵設(shè)備。其加熱技術(shù)的發(fā)展節(jié)能技術(shù)的采用，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、合理利用能源、改善勞動條件、實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)等都有很大影響。
工業(yè)窯爐的類型繁多，在不同的行業(yè)需要滿足不同的應(yīng)用背景和生產(chǎn)工藝要求。工業(yè)窯爐一般應(yīng)滿足如下要求：
（1）工業(yè)窯爐爐溫、氣氛易于控制，保證熱加工產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到工藝要求；
（2）爐子生產(chǎn)率高；
（3）工業(yè)窯爐熱效率高，單位產(chǎn)品能耗低；
（4）工業(yè)窯爐使用壽命長，砌筑和維護(hù)方便，筑爐材料消耗少；
（5）機(jī)械化、自動化程度高；
（6）基建投資少，占地面積小月、便于布置；
（7）工業(yè)窯爐對環(huán)境污染少，勞動條件好。
在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)不同的工業(yè)窯爐和具體生產(chǎn)工藝要求，從設(shè)計、施工、運(yùn)行操作和維護(hù)管理等各方面綜合考慮，力求盡可能達(dá)到上述的基本要求。
目前，我國工業(yè)窯爐年耗煤達(dá)3億多噸，約占我國工業(yè)用煤的40％。水泥、墻體材料窯爐每年消耗煤炭約2.24億t，其中水泥窯約7 800座，年耗煤1.6億t，平均能效比國外先進(jìn)水平低20％以上；墻體材料窯爐約10萬座，年耗煤6 400萬t，平均能效比國外先進(jìn)水平低30％以上。鋼鐵工業(yè)窯爐每年消耗煤炭約6 600萬t，其中球團(tuán)工序回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線20多條，平均能效比國外先進(jìn)水平低50％以上；石灰熱工窯爐約350座，平均能效比國外先進(jìn)水平低10％；耐火材料熱工窯爐約1 900余座，平均能效比國外先進(jìn)水平低10％～20％。
我國工業(yè)窯爐存在的主要問題是：技術(shù)水平低，裝備陳舊落后、規(guī)模小；能耗高，大部分缺乏除塵脫硫污染控制設(shè)施，污染嚴(yán)重；運(yùn)行管理水平低，管理粗放。
我國工業(yè)窯爐的節(jié)能潛力巨大，例如：鋼鐵廠余熱資源據(jù)估計相當(dāng)于1 000多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中65％是可以回收的，而目前只回收了總量的10％，仍有約500多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量可以回收利用。因此，如果全國的工業(yè)窯爐能夠平均節(jié)能10％，則年節(jié)約的能源相當(dāng)于1億tee。
隨著全球經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境一體化趨勢的發(fā)展，我國的工業(yè)爐窯技術(shù)及裝置水平面臨較大挑戰(zhàn)，節(jié)能減排更是勢在必行。因此，工業(yè)爐窯的發(fā)展須走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的可持續(xù)發(fā)展道路。其主要趨勢可概括如下：
（1）燃料方面
①工業(yè)窯爐合理組織工業(yè)窯爐氣體燃料；
②合理使用西氣東輸工程給東部、中部地區(qū)送來的可觀天然氣；
③工業(yè)窯爐大力開發(fā)水電資源，有效地優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)；
④大力實(shí)施潔凈煤技術(shù)，其中煤氣化是潔凈煤燃燒的核心技術(shù)。
（2）技術(shù)方面
①工業(yè)窯爐選擇合適爐型結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械化程度；
②不斷改善燃料燃燒狀況；
③工業(yè)窯爐采用新型爐用材料，優(yōu)化爐襯結(jié)構(gòu)；
④應(yīng)用余熱回收技術(shù)及裝置。
（3）能源方面
工業(yè)窯爐應(yīng)把握開源節(jié)流兩手抓。根據(jù)我國能源形勢，工業(yè)窯爐節(jié)能勢在必行。
（4）環(huán)保方面
①調(diào)整燃料結(jié)構(gòu)，盡可能選用天然氣、油或煤轉(zhuǎn)成氣作燃料，或選用各種煤的清潔燃燒技術(shù)；
②采用先進(jìn)燃燒技術(shù)，降低NOx的生成；
③節(jié)約能源、減少燃耗，減少工業(yè)窯爐燃料消耗量。
工業(yè)窯爐的類型繁多、用途多樣。因此，工業(yè)窯爐的節(jié)能技術(shù)改造途徑很多。在實(shí)際應(yīng)用中，對于不同類型的窯爐需要根據(jù)具體情況采取合理的節(jié)能技術(shù)改造方案。
