工业炉窑的节能

工业炉窑节能指在满足工艺要求的前提下尽可能地提高效率，减少热损失。

1、从工艺上合理安排

在窑炉工艺过程认定后，关键是外部热交换过程及内部热交换的紧密配合。因而与炉窑结构，产品码放方式密切相关。对窑炉的热工过程进行分析，针对窑炉结构、所用燃料和工艺的要求与特点，不断改进窑炉结构和提高窑炉热工性能，合理改变工艺流程、安排热利用子过程或与外界热利用系统合理配置和引入到新工艺流中去，这样不仅可以合理利用能源、节能,还可改进产品质量。

2、合理组织燃烧

改善炉窑内的燃烧过程可以降低气体和固体的不完全燃烧损失。对于燃煤炉窑充分考虑煤的燃烧特性，针对煤燃烧不同过程对空气、温度和燃烧时间的不同要求，合理的组织燃烧。在燃料的加热干燥阶段，利用对流、辐射等传热手段,提供足够的热量,使入炉的燃料被充分烘干;在着火和焦炭燃烧阶段应提高温度，加大氧气供应量，从而加快燃烧反应速度。为了使燃料充分干燥并提高燃烧温度,可以采用高温空气燃烧技术。利用800%1100'的高温预热空气，结合内部气体的强循环，可以形成诸如扩散火焰与预混火焰类型。在灰渣形成阶段，灰壳的形成阻碍了氧气向燃料内部扩散,应当使燃料颗粒运动，使灰壳在摩擦中脱落。

对于燃油炉窑，保证燃油的良好雾化以及油蒸汽与空气的良好混合是完全燃烧的关键。油通过油枪喷进炉内并被雾化成油滴。油喷嘴在油枪的头部，它决定着喷油量的大小和雾化的质量。为了获得良好的雾化质量,要求选择合适的油喷嘴，使得在一定的出力范围内，获得尽可能细的油雾，并使油雾的分布适合配风的要求，便于操作和检修。

决定油燃烧好坏的另一关键设备是调风器。调风器将燃烧所需的空气送入炉内，调风器的合理设计可以获得一定的空气动力场，既能保证稳定而迅速地着火,又能使空气能及时与相应数量的油相混合，达到经济而稳定的燃烧。

在烧成品的要求特点基础上，选用高效燃烧器，改善燃烧状况,会大大减少燃料的不完全燃烧热损失，同时也会提高制成品的质量。采用新型燃烧器，如高速烧嘴、平焰烧嘴和自身预热式烧嘴等，可以改善炉窑内的燃烧过程，降低气体和固体的不完全燃烧热损失。

3、从热物理理论和原理上减少损失

利用热物理理论和原理，在分析工业窑炉能源耗费特点的基础上，可以从如下几方面减少热损失：

（1）窑炉结构改进

窑炉的结构是根本，如果没有一个合理的结构设计，再好的烧成技术,要想提高窑炉的热工性能，也是非常困难，甚至是无能为力的。为此，要运用生产和热测数据寻求窑炉热工性能的规律性，以便定量给出各种参数对窑炉热工性能的影响，为改进窑炉结构设计提出依据。

（2）炉体保温

减少炉墙、窑墙的散热和损失，使用耐火纤维等绝热材料降低炉墙的当量导热系数，减少炉体导热所至散热损失，实现炉墙与受热物之间辐射与吸收的良好匹配。炉体采用轻质的耐火材料，可以降低炉墙的容积比热，减小墙体的蓄热损失。在炉墙内壁设置反射系统，减少炉墙吸收的辐射热，从而减小墙体的散热与蓄热损失。

（3）工业余热的充分回收利用

余热是工业窑炉和工业锅炉回收利用潜力最大的一部分热损失。在能源耗费中占相当大的比重。据统计，目前中国的工业余热占总工业能源耗费的15%。注意余热利用，用换热器来预热空气(或煤气)是工业炉最主要的行之有效的节能措施，也有用烟气直接预热钢料,进行干燥等。

对于烟气的回收用途可以从以下几个方面：①先自身利用，提高该预热产生设备本身的效率，如将工业窑炉的高温烟气预热送入炉窑的空气和物料,或用以驱动炉窑用鼓风机等，借以减少炉窑动力设备的耗电。②对外供能，将高温烟气余热用于发电、生产蒸汽、热水供生活生产之用。或烘干非炉窑本身的物料。余热也可以用来发电，有一定的技术难度，投资多，因此应考虑其经济性，即投入产出要合理，投资回收期不能过长。③先自身利用，后对外供能。先采用换热器将烟气用于进口物料或空气的预热，然后根据排烟温度装设适当的余热回收装置,进行综合利用。装设余热锅炉，回收烟气余热,热利用率虽高，但无助于加热炉本身热效率的提高。因此，在利用余热时应先考虑用换热器或蓄热室来预热空气(或煤气)。

（4）优化运行和自动化控制

利用计算机模拟对工业窑炉和工业锅炉的过程进行优化运行和自动化控制，使炉窑内的燃烧处于最佳状态，使工艺稳定。在陶瓷工业生产中，烧成工序是保证产品质量，决定产量，降低成本，节约能耗及环境保护的举足轻重的环节。对窑炉的热工过程进行计算机模拟,采用计算机对操作进行自动化控制，能够以最少的人力物力找到烧成操作的最优化条件，对窑炉设计方案进行最优化选择，对新型窑炉和新的操作方法的开发探索及适应新材料、新工艺生产。