耐火材料的节能与应用

第一篇：耐火材料的节能与应用

耐火材料的节能与应用

田守信专访

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一、请田老师介绍一下目前我国钢包用耐火材料使用的现状，目前钢铁技术的发展，对钢包用耐火材料有哪些新的要求？

第一个方面，谈谈现状。目前我国小型普通钢包多使用以矾土为主的无水泥的铝镁浇注料，并且进行套浇的冷修模式。这样冷修一次的使用寿命达到了100~140次，低于100次和高于140次的较少。反复套浇的冷修补模式导致使用寿命达到了一年，甚至更长，累计使用寿命达到了1000余次，甚至2000多次。这是一个很好的维护模式，耐火材料单耗降低到2kg/t以下。但是在大型钢包和精炼钢包上未实施。

我国精炼比例达到了70%以上，钢包大型化和精炼比例增加。导致了钢包使用条件恶劣。对于大型钢包和精炼钢包，渣线普遍采用了镁碳砖。根据不同情况熔池采用了碳含量较低的铝镁碳砖、镁碳砖和铝镁尖晶石不烧砖或预制块。这样的配制往往经过一个冷修更换渣线与熔池材料相匹配。根据使用条件不同使用寿命不一样。对于普通钢包可以达到100次以上，对于LF钢包两个渣线使用寿命也只由60~90次。大于90次和小于60次的也有，但是较少。对于LF-VD的精炼钢包使用寿命只由40~60次。甚至有的还不到40次。这些都是由使用条件和维护水平决定的。随着钢种增加，为适应特钢的需要，采用了不同的耐火材料。如汽车板等超低碳钢冶炼用低碳和无碳钢包，钢帘线钢用无铝耐火材料作为钢包衬，不锈钢用镁钙砖等。即所谓的精品钢材需要精品耐材。宝钢很早就提出了这些口号。但是要落实到实处可能要有很长路要走。上述就是目前我国钢包的现状。

第二个方面，随着钢铁技术的发展，对钢包用耐火材料有新的要求。

现在钢铁行业产量达到了平衡阶段，钢产量不大可能再大幅度增加。钢铁行业进入了市场竞争时期，进入了微利时代。这种状况将长期延续下去。这样钢铁企业为了生存和发展，被迫进入降本增效，节能环保，开发高新产品新阶段。市场竞争和国家的政策迫使钢铁企业经济转型，即由资源消耗和投资拉动型转化为降低消耗和服务的效益型。在这样的形势下，作为钢铁企业的上游――耐火材料行业面临着巨大的压力。必须适应和促进钢铁企业的发展，在用户发展的过程中求得生存和发展。这样就要做到下列几个方面：

1）适应钢铁企业降本增效的需要。钢铁企业微利甚至亏损，迫切需要降低成本，降低单位耐火材料消耗成本。目前主要是通过竞标承包，挤压耐火材料的价格。其实这是有一定限度的或很有限的。应该向技术要效益，通过技术降低耐火材料的单耗的潜力很大。这应该是主要方面。我们国家的耐火材料单耗一般认为是20kg/吨钢，而国外先进达到了6~8kg/吨钢，我国钢铁冶金耐火材料单耗是人家的近三倍。如果把这三倍降低下来，潜力很大，盈利空间很大。节省2/3的耐火材料这块蛋糕应该为耐火材料行业和用户钢铁行业带来不小的效益，特别是对有实力的耐火材料企业是一个机遇。钢铁企业降本增效压力很大，钢铁企业的最高决策者也在不停地呼吁，可是落实到实处是何等艰难。经济转型是何等不容易。我们国家的钢铁企业浪费了2/3的耐火材料，用户不浪费，加强使用技术的实施，在钢铁企业就是很难。比如，喷补造衬延长使用寿命在钢厂很难。扒掉废弃是他们的习惯做法，扭转这一浪费局面是非常难的。钢厂习惯了浪费，不习惯节约。这是我们国家钢铁冶金行业耐火材料消耗高的根本原因之一。

我在2008年开封耐火材料会议上，对降低冶金耐火材料的单耗进行了全面的论述。呼吁缩小和赶上世界发达国家钢铁企业的耐火材料单耗的水平，给降低冶金耐火材料单耗指明了方向。

2)节能减排这方面对耐火材料和钢铁企业是双赢的，同时对国家和子孙后代都是好事。我们应该重视。特别是钢铁企业，不能只喊口号，要落实到实处，否则将长期难以完成经济转型。

冶金报报导我们国家钢铁冶金能耗比日本高50%，大型钢铁企业也要高30%，如果通过节能技术达到日本水平，并付诸实施，我国钢铁企业将节约200~250kg标准煤/吨钢。这产生的效益将足以改变钢铁冶金企业的微利和亏损局面，可是为什么钢铁企业就这么难呢？举几个例子：

钢包保温，目前钢包壳温度很高，达到了3000C以上。如果通过采用保温措施，完全可以降低到2000C。这样可以显著降低出钢温度和节能效益是非常大的。但是推广就是很困难。在我们国家的某些领域，一项新的技术的推广应用会受到某些既得利益者以及某些关系的阻遏，生产关系阻遏生产力的发展。再一个例子就是温度低于4000C余热利用，目前我们国家的钢铁企业基本上废弃了。可是利用它可以发电，为何推广就这么慢呢？还有蓄热换热技术，我们推广也有待加强。

钢包节能方面，还有钢包加盖和蓄热钢包加热。实际上钢包内钢水热量的散失相当一部分是通过包口热辐射出去的。钢包加盖就显得很重要。到目前为止，钢铁企业的钢包是在烘烤、LF处理和浇铸等固定地方加盖的，其他地方基本上是敞开的。对于钢包盖耐火材料将发挥更大的作用。高温换热用的换热体是耐火材料。这方面需要高导热高换热性能的耐高温材料代替金属制品，可以显著提高使用寿命和热效率。碳化硅质蓄热体将有很大前途。这方面有辐射涂料，仅惠敏科技公司的一个辐射涂料就可以降低能耗2~5%。高效换热体将有更好的效果。我国的研发和应用都需要做大量的工作。

关于节能材料的开发，应该做到一是隔热材料。这里主要有隔热涂料、纳米隔热板和耐高温的隔热材料，这些材料将在热工窑炉方面发挥重要作用。二是高导热和换热的材料，这有辐射涂料和高导热、高辐射能力的材料。这用在高温蓄热体和换热器。这些需要我们更多地重视。

减排对于钢铁企业任务更重。主要排放大量的热量、CO2和固体废弃物。这些若得到充分利用，将对国家对社会的减排和资源化利用带来巨大的效益，对减少雾霾，改善环境起到重要的作用。在这方面，耐火材料也将扮演重要角色。如高炉渣生产矿棉，就需要相应优质的窑炉耐火材料。固体废弃物中有相当的用后耐火材料。这些可以完全资源化，并且可以作为优质耐火材料和冶金辅料的原料。

钢铁企业减少了热量、固体废弃物和CO2排放也就是为环保做出了贡献。热量的转换需要耐火材料。高温材料对这些有害气体的吸附等也是值得研究的领域。

3)开发高新产品。钢铁冶金企业要实现经济发展转型，必须适应市场发展的需要，提高产品质量和开发新的产品。耐火材料应该适应和促进钢铁企业的这种发展趋势。有代表性的举几个例子。

a)为了节能和降低成本，钢铁行业发展了近终形连铸。主要有薄带连铸。即一次性拉成薄带接近或达到市场商品，这样省去了加热炉，导致了成材率提升和节约了能源。这样显著降低了成本和提高了经济效益，也减少了投资。这方面宝钢已经研究了十几年，现在已经建成了年产50万吨的生产线，国外技术也已经非常成熟。对于磁性材料的薄带连铸，我们国内已经建立了很多条生产线，拉出的薄带象磁带一样薄，只有十几个微米厚。这些薄带连铸用耐火材料主要是侧封、喷嘴、喷杯、布流器和中间包。要求耐磨、抗热震、不能污染钢液。这些是新的钢铁工艺用的陶瓷耐火材料。我们必须适应这种发展，能做出好的性价比的材料，就能促进该项技术的发展。

b)为了满足市场需要，高质量和性价比的产品是发展趋势。比如我国建筑钢材强度多为300MPa级别的钢筋，它的发展趋势就是400MPa以上强度牌号，甚至更高强度的钢筋。这样可以减少建筑钢筋的用量，减少造价。要生产更高强度牌号的钢，就要求成分更严格控制，有害成分尽可能地少，这样炉外精炼就要增加，所用耐火材料就必须适应。即精炼用耐火材料和不污染钢液的耐火材料。钢包用镁钙质、高纯的镁铝尖晶石质耐火材料就会得到更大发展。

c)一些特殊钢的生产和社会需求。这些都需要耐火材料的相对应。如钢帘线的冶炼，要求夹杂非常少，并且夹杂物的尺寸和硬度等都要严格控制，含氧化铝的夹杂物的硬度较高，因此，不能用含铝的耐火材料作为冶炼这种钢的包衬。还有汽车板等超低碳钢的生产，最好不要使用含碳的耐火材料，应该选用镁钙系耐火材料等。总之，钢铁精品需要精品的耐火材料。耐火材料精细化是必然的发展趋势。

二、您认为，与国外相比，我国钢包用耐火材料目前存在哪些技术优势，还有哪些方面需要我们改进？

关于优势，我们有人才优势。我国耐火材料行业在世界上是最大的耐火材料行业。人才多集中在中国。有些大学有这种专业和专门研究机构，我国有庞大的研究队伍。国外专职研究耐火材料的人员很少。这是我们的人才优势。

总体耐火材料技术水平与国外处于同一水平。我们有大量的耐火材料出口，不光是因为价格低廉，我们必须承认质量也达到了相当水准。在某些产品上我们可能落后于国外，这主要是归于我们研究不够深和管理水平较低造成的。

关于需要改进的方面，我认为：

1)我国的研究很多，重复研究，但是研究深入不够，多是应付。研究深度需要提高，这是我国在某些产品上还与国外有一定差距的原因之一。这方面应该向国外学习。耐火材料是高温材料，不但要常温性能，更重要的是要研究高温使用状况下的行为。因此，要用高温热力学、动力学和化学去研究。应该上升到理论研究，不能只认为是实验科学。炒菜式的试验水平应该改善；

2)加强对知识产权的保护，和提升技术价值是迫在眉睫的事情。在我国冶金用耐火材料行业，特别是前些年，在技术、营销、生产和管理几方面相比较，营销是第一位的。只要关系好，能够卖出去，什么技术、生产管理的科学化就不重要。用不好，可以用关系理顺过关。这是有些钢厂把耐火材料看成黄泥巴的主要原因。这是社会关系阻遏了科学技术这个第一生产力的发展的主要原因。不是中国人没有能力做出优质产品和新的产品，而是关系阻遏了新产品的开发和使用；

3)我国管理水平较低。精细化管理水平需要提高。这是我国耐火材料产品质量稳定性不足的主要原因； 4)我国耐火材料生产设备水平较低，经验控制还是主要的，智能控制还是很少的；

5)研究与实际相结合需要加强，特别是大学，要把实验室实验研究和实际应用结合起来。把实际应用条件与研发相结合。这方面需要提高；

6)我们国家冶金耐火材料应用技术研究很少，应该加强。某些用户的当事人就成为“耐火材料专家”的代名词的现象将随着钢铁微利时代到来和市场竞争加剧而消失。

三、我们知道，田老师在废旧耐火材料综合利用方面有过深入的研究，请田老师介绍一下，目前我们国家在废旧耐火材料综合利用，尤其是钢包用耐材综合利用方面，我们目前取得哪些成绩，还有哪些工作需要再进一步研究。

废旧耐火材料综合利用，特别是废弃耐火材料综合利用的研究，我在1997年就进行了这项工作。应该是最早研究者之一。特别是近年来钢铁企业进入了微利甚至亏损时期，耐火材料制造商的成本压力增大，特别出现了功能化承包后，对用后耐火材料等废旧耐火材料的研究更加普遍。利用率也更加提高。估计可能达到了40%以上。但是综合利用主要应该建立在高附加值上。可惜目前再利用的技术含量不足。主要表现在把用后的镁碳砖破碎和或水化后，作为镁碳砖或其他散装料的原料。因为颗粒密度较低和碳化铝的水化特性，即使添加量较低，也导致产品质量严重下降。因此虽然再利用了，导致再生产品的质量显著下降和较差的使用效果。

用后镁碳砖、铝镁碳砖主要应用于钢包镁碳砖和铝镁碳砖。我们经过处理，可以代替新的电熔镁砂和石墨。全用这些处理后的料再生的镁碳砖的理化指标达到新的国家标准，并且与新原料制得镁碳砖和铝镁碳砖基本一样。数十万吨再生产品的使用效果证明没有降低使用效果，恰恰还具有抗热震好的特点，这显著降低了钢包砖的馒头状和剥落的现象。

实际上所有的耐火材料都可以再生利用。关键是使用量和对产品质量的影响。应该施加更高的技术，建立在更高附加值基础上。

需要研究的工作是：废弃耐火材料回收处理厂、再生料用户和耐火材料用户三者紧密联合。从用户耐火材料拆除、分类存放、分类处理和使用有机结合起来。这样能够做到用后耐火材料100%全部利用。并且是高附加值的利用。如以处理过的用后镁碳砖料为原料，加入量>90%可以生产MT-18A、MT-14A、MT-10A的产品，各项指标达到了目前用新原料生产相应实物的指标。当然处理后再生料的用量98%可以制成MT-10B、MT-14B、MT-18B以及C类镁碳砖。这是我们已经做到，并且大量产品经过钢包和电炉使用证明的。

总之，就目前我们掌握的废旧耐火材料再生利用技术水平，可以做到全部利用，并且是复原，甚至优于原始砖的水平。不过，像低质量和低价格粘土砖和硅砖再生复原的意义不大。因为它们的原料资源丰富，成本低廉。即使用后镁碳砖的渣料我们仍能再生优质的冶金辅料。因此，废旧耐火材料的再生在技术上是非常成熟的，处于世界领先水平。目前我国也有不少对废旧耐火材料再生的，但是技术没有掌握全面，规模较小，并且是低附加值的利用，应该意义不大。即使废旧耐火材料价格低廉，但是没有经过深加工处理的这些材料，将导致再生产品的质量显著下降，可能造成得不偿失的结果。

非常感谢田老师在百忙之中接受我们《耐材之窗》的专访。

第二篇：锅炉房节能与应用毕业论文

论文题目： 锅炉房系统的节能与应用

年

级： 09 级

院

系：机电工程与自动化学院

学生姓名：

指导教师：

2012年 5月

目 录

引言·························································1 第一章 锅炉房系统简介·····································1 1.1 锅炉的基本结构·······································1

第二章 锅炉房系统在工程中的应用分析···········2 2.1 锅炉的分类············································2 2.2 锅炉系统的应用········································2 第三章 锅炉房系统的能源浪费分析··························8 3.1 当前供热锅炉能源浪费的原因 ···························8 3.2 解决供热锅炉能源浪费的对策····························9

第四章 锅炉房系统节能前景···················10 4.1 中国工业锅炉行业概况·································错误！未定义书签。0

4.2 未来工业锅炉的需求态势·······························10

结语·································································11 参考文献····················································12 专业相关英文翻译·················································13 英译汉······························································15

锅炉房系统的节能与应用

内容摘要

“节能减排”是我国经济和社会发展的一项长远战略方针。工业锅炉是我国能源消耗和污染大户，如何提高工业锅炉节能水平，是实现我国“节能减排”政策的重要保障。

介绍气候补偿器、烟气冷凝热回收装置、分时控制等燃气供热节能新技术。列举了两个应用燃气供热锅炉房节能系统的典型工程，对其投入节能系统前后进行了对比试验，并做了节能效益和经济效益分析。

针对我国资源环境约束日益突出的问题提出的，充分体现了落实科学发展观，加快经济增长方式转变，建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的要求。我国正处在工业化和城镇化快速发展时期，能源消耗强度较高，消费规模不断扩大，尤其是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式尚未转变，加剧了能源供求矛盾和环境污染问题的严峻形势。能源消耗增长仍然快于经济增长，能耗不降反升，节能降耗工作面临更大压力。加强节能工作、降低能源消耗、提高能源利用率已成为社会各界普遍关注的焦点。因此，做好工业锅炉的技改节能改造工作，使供热设备在最优状态下工作，对于促进节能减排工作具有十分重要的意义。

关键词：能源危机 供热 节能 经济效益

The content of the English translation

Abstract

“Energy conservation and emission reduction” is China's economic and social development of a long-term strategic policy.Industrial boiler is our country's energy consumption and pollution large family, how to improve the industrial boiler energy level, it is to realize our country “energy conservation and emission reduction” policy of the important guarantee.Introduce climate compensator, flue gas condensing heat recovery device, control of heating energy saving time gas new technology.Lists the two gas heating boiler room energy saving system application the typical engineering, the input energy saving system compared before and after the experiment, and the energy-saving benefit and economic benefit analysis.In view of China's resources and environment constraints are a growing problem of the proposed, fully embodies the carry out the science development view, speed up the economic growth mode, and build a resource-conserving and environment-friendly society and realize Key words: Energy crisis

Heating

Energy saving

Economic benefits

引 言

锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全可靠、经济有效地把燃料的化学能转换为热能，进而将热能传递给水，以生产热水和蒸汽。

蒸汽，不仅用作将热能转变成机械能的工质产生动力，用于发电；蒸汽（或热水）也用作再热体，为工业生产、采暖通风空调等方面提供所需的热量。

随着科学技术的发展，自动控制在现代工业中起着主要的作用，目前已广泛应用于工农业生产及其他建设方面。生产过程自动化是保持生产稳定、降低成本、改善劳动成本、促进文明生产、保证生产安全和提高劳动生产率的重要手段，是20世纪科学与技术进步的特征，是工业现代化的标志之一。

现在的供热方式主要有四种：城市热网供热、区域锅炉房供热（含燃煤、燃气、燃油、电锅炉）、清洁能源分户自采暖（天然气壁挂炉、电采暖）和小火炉取暖。其中主要供暖方式是燃煤、热力和燃气供暖。为保证和改善大气环境质量，大力推广和使用了清洁能源，全国正在将燃煤锅炉改为燃气锅炉。天津市燃煤锅炉供热至少已有几十年历史，而燃气锅炉供热自1997年天然气进津才开始启动，实际运行只有几年的历史，在设计和运行等方面皆缺乏经验，问题较多。天然气是十分可贵的能源，尤其去年出现天然气紧张，因此，如何实现燃气锅炉供热的节能，就成为人们十分关注的热点问题。

能源是国民经济的基础，关系着经济社会的可持续发展。到2020年，国家要求国内生产总值比2000年翻两番，但能源消耗只能翻一番。这就需要我们依靠科技进步、通过调整产业结构和采取节能措施等手段来提高能源利用率，切实贯彻《节约能源法》确定的“坚持开发和节约并举，把节约放在首位”的方针。对于量大面广的供热锅炉，如何改进燃烧技术，挖掘潜力提高它们的热效率以节约燃料，有着十分重要的实际意义。同时，面对我国环境保护的巨大压力，如何积极主动地变终端（烟气）治理为源头（燃料）治理，大力推广和使用优质低硫煤、洗选煤、型煤，病采用清洁燃烧技术和燃煤污染控制技术，包括脱硫、脱氮工艺或低氮燃烧，以保护环境，提高大气环境质量，也是我们义不容辞承担的责任。

要想做到燃气供热锅炉系统的节能，需要从设计、施工到运行的全方面入手。本文下面介绍的这套节能系统不仅可以在保证供暖质量的基础上降低燃气费用，延长锅炉使用寿命，保证燃气锅炉安全稳定的运行，提高设备管理水平，还可以解决燃气耗量高、锅炉冷凝水多。

第一章、锅炉房系统简介

1.锅炉的基本结构

锅炉，顾名思义其最根本的组成是汽锅和炉子两大部分。燃料在炉子里燃烧，将它的化学能转换为热能，高温的燃料产物——烟气，则通过汽锅受热面把热量传递给汽锅中温度较低的水，水被加热或进而沸腾汽化，产生蒸汽。锅炉房设备

是保证锅炉源源不断地生产蒸汽或热水而设置的，诸如输煤运渣机械、送引风机、水泵和量测控制仪表等不可缺少的辅助装置和设备。借此锅炉房成为供热之源，安全可靠、经济有效地为用户提供热量。

（图1-1 SHL型锅炉）

汽锅的基本构造包括筒、管束、水冷壁、集箱以及下降管等组成，它是一个封闭的汽水系统。炉子包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成，是燃料设备。

此外，为了保证锅炉的正常工作和安全，蒸汽锅炉还必须装设安全阀、水位表、高低水位警报器、压力表、主汽阀、排污阀、止回阀等；还有为了消除受热面上的积灰以利于传热的吹灰器，以提高锅炉运行的经济性。

第二章、锅炉房系统在工程中的应用分析和实例

2-1 锅炉的分类

锅炉分为：蒸汽锅炉、热水锅炉以及废热锅炉。

2、锅炉系统的应用

2-2.1锅炉的控制系统

首先除氧水通过给水泵进入给水调节阀，通过给水调节阀进入省煤器，冷

水在经过省煤器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成温水进入气包，在气包内加热至沸腾产生蒸汽，为了保证有最大的蒸发面因此水位要保持在锅炉上气包的中线位置，蒸汽通过主蒸汽阀输出。空气经过鼓风机进入空气预热器，在经过空气预热器的过程中被由炉膛排出的烟气预热，变成热空气进入炉膛。燃料进入炉膛前被点燃，在燃烧过程中发出热量加热气包中的水，同时产生烟气。在引风机的抽吸作用下经过省煤器和空气预热器，把预热传导给进入锅炉的水和空气。通过这种方式使用锅炉的热能得到节约。降温后的烟气经过除尘器除尘，去硫等一系列净化工艺通过烟囱排出。

锅炉控制系统，一般由以下几部分组成，即由锅炉本体、一次仪表、控制系统、上位机、手动切换操作、执行机构及阀、电机等部分组成，一次仪表将锅炉的温度、压力、流量、氧量、转速等量转换成电压、电流等送入计算机。控制系统包括手动和自动操作部分，手动控制时由操作人员手动控制，用操作器控制变频器、滑差电机及阀等，自动控制时对计算机发出控制信号经执行部分进行自动操作。计算机对整个锅炉的运行进行监测、报警、控制以保证锅炉正常、可靠的运行，除此以外为了保证锅炉运行的安全，在进行计算机控制系统设定时，对锅炉水位、锅炉汽包压力等重要参数应设置常规仪表及警报装置，以保证水位和汽包压力有双重甚至三重报警装置，以免锅炉发生重大事故。

2-2.2锅炉的燃烧系统

燃烧控制系统在外接负荷需求改变后立即改变锅炉的燃料量，维持燃烧过程的能量平衡。然而，主蒸汽压力对燃料量的影响呈现交大的迟延和惯性，特别是采用直吹式制粉系统的燃烧过程，如何迅速改变燃烧率至关重要。

燃烧控制系统应能迅速发现并消除燃料量的自发扰动，维持主气压力稳定。当外界负荷需要改变时，锅炉的送风量和引凤良应与燃料量协调动作，使锅炉燃烧经济性指标及炉膛压力参数保持平衡，即锅炉燃烧工况的稳定。

对于单元制运行的锅炉允许主气压力在一定范围内波动，特别是滑压运行时气压变动范围更大。所以，系统中有关参数应加以温度和压力的修正，以提高参数测量的精确性。例如图2-1，为给煤机转数为反馈信号的燃烧控制系统。

图2-1 2-2.3锅炉的水汽系统

1、锅炉水处理系统的特点：

高温高温使许多原本较慢的反应变得相当快，如溶解氧对铁的腐蚀，在常温下较慢，而在蒸汽锅炉内却相当快，往往在补给水入口处就与铁反应，对这附近的烟管等处造成氧腐蚀，而其它部位则几乎没有。同时高温也要求锅炉本体得3 经受住热胀冷缩的考验，必须保证热量及时被水吸收，如果水垢过厚，不但造成能源浪费，而且会由于水侧、火侧的温差过高，热胀冷缩的程度相差太大，使某些部位扭曲变形，甚至发生爆炸。高温也使碳酸氢盐的分解速度急剧加快，使碳酸盐垢的形成速度大大快于常温。

高压高压给锅炉爆炸带来隐患，特别是当锅炉局部腐蚀严重时，由于受压不均匀，极易发生爆炸。

快速浓缩由于蒸汽是相对较纯净的H2O组份，因此随着蒸汽不断蒸发，水中的杂质浓度成倍增加，使原本溶解度较大或水中含量较低的盐，如硫酸盐、磷酸盐、硅酸盐，都会因浓度的不断升高而形成水垢，这一现象特别易发生在剧烈蒸发的部位。

锅炉汽水系统主要在于水质问题，如果水质不好，对锅炉会造成很大的危害，例如：

1）结垢

2）腐蚀

①金属构件破损锅炉的省煤器、水冷壁、对流管束及锅筒等构件会因水质不良而引起腐蚀。结果这些金属构件变薄和凹陷，甚至穿孔。更为严重的腐蚀会使金属内部结构遭到破坏。被腐蚀的金属强度显著降低。因此严重影响锅炉安全运行，缩短锅炉使用年限，造成经济上的损失。

②增加锅水中的结垢成份金属的腐蚀产物（主要是铁的氧化物），被锅水带到锅炉受热面后，容易与其它杂质生成水垢。当水垢含铁时，传热效果更差。例如，含8％铁并混有二氧化硅的1mm厚的水垢所造成的热损失，相当于4mm厚的其他成份的水垢。

③产生垢下腐蚀含有高价铁的水垢，容易引起与水垢接触的金属铁的腐蚀。铁的腐蚀产物又容易重新结成水垢。这是一种恶性循环，它会导致锅炉构件迅速损坏。尤其对燃油锅炉，金属腐蚀产物的危害更大。

3）汽水共腾

在锅筒的水、汽界面上，若蒸汽和水不能迅速分离，在锅水沸腾蒸发过程中，液面就会产生泡沫，泡沫薄膜破裂后分离出很多的水滴，这些含盐很高的水滴不断被蒸汽带走，严重时，蒸汽携同泡沫一同进入蒸汽系统，这种现象称为汽水共腾。这是由于锅水中含有过多的氯化钠、磷酸钠、油脂和硅化物时，或者锅水中的有机物与碱作用发生皂化时而引起的，锅炉汽水共腾会发生以下危害：

⑴蒸汽受到严重污染

⑵过热器管和蒸汽流通管道内出现积盐，严重时能将管道堵塞

⑶使过热蒸汽的温度下降

⑷水面计内充有气泡，造成液面分辨不清

⑸在蒸汽流通系统中产生水锤作用，容易造成蒸汽管路连接部位损坏 ⑹容易引起蒸汽阀门、管路弯头及热交换器内的腐蚀。

2-2.4锅炉的风烟系统

锅炉风烟系统是锅炉重要的辅助系统。它的作用是连续不断的给锅炉燃烧提供空气，并按燃烧的要求分配风量，同时使燃烧生成的含尘烟气流经各受热面和烟气净化装置后，最终由烟囱及时的排至大气。

锅炉风烟系统按平衡通风设计，系统的平衡点发生在炉膛中，因此，所有燃烧空气侧的系统部件设计正压运行，烟气侧所有部件设计负压运行。平衡通风方式使炉膛和风道的漏风量不会太大，保证了锅炉较高的经济性，能防止炉内高温烟气外冒，对运行人员的安全和锅炉房的环境均有一定的好处。

二次风系统供给燃烧所需的空气，设有2台50%容量的动叶可调轴流式送风机，在风机出口挡板后设有联络风管以平衡送风机出口风压。在送风机的入口风道上设有热风再循环装置，当环境温度较低时，可以投入热风再循环，以提高进入空气预热器的空气温度，防止空气预热器冷端积灰和腐蚀。

烟气系统是将炉膛中的烟气抽出，经尾部受热面、空预器、除尘器和烟囱排向大气。在除尘器后设有2台50%容量的静叶可调的轴流式引风机。为使除尘器前后的烟气压力平衡，使进入除尘器的烟气分配均匀，在两台除尘器进口烟道处设有联络管。为防止烟气倒流入引风机，在引风机出口处装有严密的烟气挡板。

1、风烟系统的设备和装置组成，其运行参数也就决定运行了风烟系统的参数：

1）两台动叶可调轴流式送风机（二次风机）2）两台动叶可调轴流式一次风机 3）两台静叶可调轴流式引风机 4）两台容克式三分仓空气预热器 5）烟气再循环管 6）两台静电除尘器 7）两台火检冷却风机 8）两台密封风机

9）四组对冲布置的燃烧器及二次风箱 10）连接管道、挡板或闸门

风烟系统其实是两个平行的供风系统，有共同的炉膛、受热面烟道和两台引风机构成的风烟系统。

输送至炉膛的空气，其作用是：

A、提供燃料燃烧所需要的二次风、中心风和燃尽风，由送风机提供。B、提供输送和干燥煤粉的一次风，由一次风机提供。

C、提供火检探测器的冷却风，由火检冷却风机提供，直接取自大气。D、给煤机、磨煤机和煤粉管吹扫风，由一次风机出口经密封风机升

压后提供。

无论是密封风还是冷却空气，最终均进入炉膛，是燃烧所需的空气的组成部分。

风烟系统中最主要的为一、二次送风，系统、烟气系统和密封风系统

2、一次风系统：

一次风的作用是用来输送和干燥煤粉，并供给燃料燃烧初期所需的空气。大气经滤网、消声器垂直进入两台轴流式一次风机，经一次风机提压后分成两路；一路进入磨煤机前的冷一次风管；另一路经空气预热器的一次风分仓，加热后进入磨煤机前的热一次风管，热风和冷风在磨煤机前混合。在冷一次风和热一次风管出口处都设有调节挡板和电动挡板来控制冷热风的风量，保证磨煤机总的风量要求和合适的出口温度。合格的煤粉经煤粉管道由一次风送至炉膛燃烧。

一次风机的流量主要取决于燃烧系统所需的一次风量和空气预热器的漏风量。密封风机风源来自一次风，最终进入磨煤机。一次风的压头主要取决于煤粉流的阻力及风道、空气预热器、挡板、磨煤机的流动阻力。其压头是随锅炉需粉量的变化而变化，可以通过调节动叶的倾角来改变风量，维持风道一次风的压力，适应不同负荷的变化。

3、二次风系统：

为了使燃料在炉内的燃烧正常进行，必须向炉膛内送入燃料燃烧所需要的空气，用送风机克服烟气侧的空气预热器、风道和燃烧器的流动阻力，并提供燃料燃烧所需的氧气。

二次风的流程：电厂环境空气经滤网、消声器与热风再循环汇合后垂直进入两台轴流式送风机，由送风机提压后，经冷二次风道进入两台容克式三分仓空气预热器的二次风分仓中预热，热二次风经热二次风道送至二次风箱和燃烧器进入炉膛。

每台空气预热器对应一组送风机和引风机。两台空气预热器的进出口风道横向交叉连接在总风道上，用来平衡两侧二次风压，在锅炉低负荷期间，可以只投入一组风机（送、引风机各一台）运行。

加热后的二次风，经热二次风总管分配到炉膛的前后墙的4个燃烧器风箱后，被分成多股三种空气流，一是通过各二次风喷咀的二次风（中心风）；二是通过一次风喷咀周边入炉的周界风；三是通过燃烧器顶部燃尽喷咀的燃尽风。

用于锅炉点火和低负荷稳燃的油燃烧器布置在二次风喷咀内，故没有设计独立的供风通路。

在燃烧器风箱内流向各个喷咀的通道上设有调节挡板，用以完成各股风量的分配。

4、烟气系统： 烟气系统的作用是将燃料燃烧生成的烟气经各受热面传热后连续并及时地排至大气，以维持锅炉正常运行。

锅炉烟气系统主要由两台静叶可调轴流式引风机、两台容克式空气预热器和两台电除尘器构成。锅炉采用平衡通风，炉膛保持一定的负压。负压是通过调节引风机静叶的角度，改变风机的流量实现的。

引风机的进口压力与锅炉负荷、烟道通流阻力有关。其流量决定于炉内燃烧产物的容积及炉膛出口后所有漏入的空气量。

两台空气预热器出口有各自独立的通道与两台电除尘器相连接，电除尘的两室出口有共同的通道与引风机连接。在引风机的进出口有电动挡板，满足任一台引风机停运检修时的隔离需要。

风机是把机械能转化为气体的势能和动能的设备，风机可以分为轴流式和离心式两种形式。轴流风机和离心风机比较：

a、动叶调节轴流风机的变工况性能好，工作范围大。因为动叶片安装角可随着锅炉负荷的改变而改变，既可调节流量又可保持风机在高效区运行。

b、轴流风机对风道系统风量变化的适应性优于离心风机。由于外界条件变化使所需风机的风量、风压发生变化，离心风机就有可能使机组达不到额定出力，而轴流风机可以通过动叶片动叶关小或开大动叶的角度来适应变化，同时由于轴流风机调节方式和离心风机的调节方式不同，决定了轴流风机的效率较高。

c、轴流风机重量轻、飞轮效应值小，使得启动力矩大大减小。

d、与离心式风机比较，轴流风机结构复杂、旋转部件多，制造精度高，材质要求高。

华润常熟锅炉送风机和一次风机每炉均为两台，采用液压、动叶可调轴流式风机，由上海鼓风机厂有限公司在引进德国TLT公司技术的基础上生产。

2-2.5 锅炉的实际应用

图2-2 车间燃气锅炉系统图

爱普燃气锅炉的优点是：占地面积小，操作简单机动灵活，可根据自己的需要提前或错后取暖时间具有洗浴和采暖的双重功能。缺点是：用气量较大，水压不足时容易过热保护，不适合风大的寒冷地区使用。由于采用半导体原件实现的自动化控制，一旦出现故障就要等专业人员来维修。维修时比较方便的是：一旦出现故障，系统就会通过故障代码E~指出故障出现在哪一个环节哪一个部位。能尽可能的缩短判断故障的时间。

就爱普燃气锅炉JLG16-K/JLG20-K而言，他属于开放式锅炉，安装简单系统内压力不大只要管道畅通不漏水，暖气片高度不要超过锅炉水箱即可。以下重点用爱普锅炉讲燃气锅炉（开放式）的调试故障检查及排除。

⒈使用前调试

（1）检查使用的燃气是否符合两用炉铭牌上标明的燃气种类，不同燃气绝不能代替使用。

（2）检查水路.气路是否畅通，有无泄漏现象。（3）检查电源是否符合规定AC220V/50HZ.（4）加入添加剂（根据地区及安装位置的温度情况推荐添加）：拧开本机顶端面右上角的滚花螺母，将稀释好的防冻剂、防垢剂倒入，添加完毕后再拧紧螺母。

（5）系统注水：将插头插入电源插座，电源指示灯亮。按开关、西域7 键（三秒以上）开启锅炉使其处于采暖状态，数码管左窗口显示—并上下滚动，表示系统正在注水。水注满后锅炉会自动停止注水转入正常工作状态。在注水过程中有少量水从溢水口流出属正常现象。⒉键盘简介

（1）只有电源灯亮时表明电源已接通但处于关机状态。长按（三至四秒）即可开机观察在那一种状态

（2）洗浴灯未亮时表示处于取暖状态。在这种状态下洗浴优先。在这种状态下想转入单纯的洗浴状态短按（一秒以内）开关键即可转入洗浴状态。这时洗浴灯亮起不再取暖，处于待机状态。只有用水时才会启动锅炉。停止用水时锅炉会自动转入待机状态，这时风机仍会转动三分钟左右才会停止。

（3）自动灯亮时锅炉执行的是用户设置定时的程序，这时如果用户未设定时或定时有开无关有关无开锅炉都会工作不正常。只有按时段设置正确的定时锅炉才会正常工作。

自动灯不亮时锅炉执行的是它本身所带的程序。（4）加热指示灯亮时，表明锅炉正在燃烧（5）定时灯亮时表明至少设置了一个时段 ⒊数码显示器

（1）在洗浴状态，数码管通常不显示只有洗浴指示灯亮，只有在使用热水时数码管在开水的同时显示温度的读数，并随出水口的温度变化而变化出相应的读数。随水管的关闭而熄灭。

(2)在取暖状态：数码显示左右两窗口同时显示左窗显示所设定的回水温度右窗显示所设定的当前时间。这是如果使用热水系统会自动转入洗浴状态，并按洗浴的显示方式显示。

以上为简单的操作。无论那一种其操作都不同应以使用说明书为准，这里不再详细介绍。以下以故障检查和如何排除为重点详细介绍。

第三章、锅炉房系统供热的能源浪费分析

3-1 当前供热锅炉能源浪费的原因

3-1.1 锅炉容量小、热效率低。近几年国家重视节能减排工作，也给了一定的项目支持，但由于大多数企业缺乏技术改造资金，小容量锅炉所占比重仍然偏高，且大多锅炉长期在低负荷下运行，造成不完全燃烧，能源浪费严重。

3-1.2 排烟温度高、污染大。当前，大多供热企业使用的锅炉燃烧方法以层燃为主，其排烟温度长期在300℃-350℃之间，大量高温烟气及粉尘，对环境造成极大污染，热量流失严重。

3-1.3 锅炉运行自控装置水平低。大多供热企业锅炉普遍未配置运行检测仪表，操作人员在调整锅炉燃烧工况或负荷变化时，由于无法掌握具体数据，不能及时根据负荷变化调整锅炉运行工况，锅炉、电机的运行效率受到了限制，造成

了浪费。

3-1.4 锅炉受热面结焦、积灰严重。由于能源的紧张，锅炉采用的燃料品质参差不齐，粘结性物质增多，锅炉受热面结焦、积灰严重。目前清除锅炉结焦、积灰的主要方法为机械方法和化学方法，但由于结焦、积灰成分的不同及各锅炉结构的差异，清除效果不明显。

3-2 解决供热锅炉能源浪费的对策

针对以上的问题，政府部门应支持企业进行技术改造，质监部门指导企业推广节能装置，提高锅炉效能，减少浪费。

3-2.1 推广使用高效节能的新型热水锅炉

以三星LED的szl14—1.25／130／70一aii锅炉为例，该型锅炉是按照《蒸汽(热水)锅炉安全监察规程》的要求，在严格的热力计算、强度计算、烟风阻力计算的基础上开发的拳头产品。该种产品经过机械工业部锅炉产品质量检测中心测试，热效率达到83.44％，具有10％的超负荷能力。该型锅炉测试后性能指标达到zbj98011—88工业锅炉通用技术条件的要求，热效率比合格品高7.44个百分点，性能指标达到优等品的水平，环保性能测试达到ⅱ类地区的要求，在此基础上，不断对产品进行优化、技术升级，采用了奥地利能源和环境公司(ae&e)及美国德尔塔公司世界领先的技术，使得锅炉的燃烧强度、传热强度极大的提高，煤种适应性增强，使用中升温快、出力足、煤耗低、热效率高，满足了锅炉运行工况的理想状况。

3-2.2 改造利用水力平衡节能技术

随着城市建筑规模的不断扩大，在供热工程中，由于条件的制约不可能完全采用同程系统。而异程系统在实际的设计中，为了保证系统最不利环路末端的资用压头，所有其他供热设备末端的资用压头往往大于设计工况的需要值，特别是在规模大、建筑功能复杂的工程中，异程管线长，末端用户的阻力大，在靠近热源位置的资用压头余量过大，往往出现流量分配偏离设计状态，导致其系统水力失调。流量的偏差不但不能保证末端用户用热需求，还能产生热源近端用户采暖过热的现象，造成了能源上的浪费。因此，应该在供热系统增加控制手段，解决了水力工况失调后，将供水温度提高到设计温度或接近设计温度，以提高供热系统的输送效率、节约能源，并为用户扩展打下良好基础。3-2.3 安装热工仪表

在供热锅炉上安装热工测量与自动控制仪表系统，可有效节煤，主要包括以下内容。

 热工检测。a．炉堂负压指示，仪表：by型或u型压力计。b．炉堂烟气出口温度指示，仪表：铂铑铂热电偶+指示毫伏计。c．分层给煤耗煤量指示。d．平衡阀管流量指示，压差指示。e．热管空气预热器烟气进、出口压力温度指示；热管空气预热器被加热空气进、出口压力温度指示；被加热水进、出口压力温度指示。

 热工信号及保护。a．压力报警及保护：当设备压力超过运行规定的压力时，有自动声光报警。超过极限压力时，有自动声光报警及自动紧急停炉保护。b．水位报警及保护：水位超过运行规定的水位时，有自动声光报警。

 热工控制。a．设水位指示，报警测量系统及水位自动调节系统。b．设烟气，空气指示，报警测量系统及水位自动调节系统。

④ 热工检测与控制仪表集中设置在控制室。

3-2.4 利用低耗电量的变频技术

锅炉在运行过程中，通常都是由操作人员凭经验手动调节，峰值能耗浪费较大。而采用变频调速技术的优势在于：电机转速降低，减少了机械磨损，电机工作温度明显降低，检修工作量减少；电机采用软启动，启动电流从零逐渐上升到额定电流值，不仅节能而且不会对电网造成冲击，节能效果显著，一般情况下可以节能约30％。

3-2.5 热管换热器回收锅炉烟道余热

热管是高科技航天领域中必不可少的原件之一，它是一种高效传热元件，由管壳、管芯、工组成的封闭系统。它有体积小、重量轻、传热功率大，流动阻力小等许多优点。热管传热是靠工质的沸腾和凝结，因此单位截面积的换热量很高，同时热管内部空间充满饱和蒸汽，管子各处几乎是等温的，所以热管能在温差较低的情况下传递较多的热量。加之热管具有结构简单，无运动部件，工作可靠等优点有着广泛的应用前景。另外，由于热管能在低温差下良好的传热，无疑对于热回收，节约能源起到很大作用。热管换热器属于热流体互不接触的表面式换热器，作为工业锅炉的尾部受热面，可充分利用锅炉的排烟余热，提高锅炉效率，节约能源。可用作为热管空气预热器、热管式省煤器和热管式热水器。热管式空气预热器用来加热燃烧用的空气，不仅可以降低排烟损失，而且采用热空气可大大加强燃烧，能有效地降低灰渣含炭量和化学不完全燃烧损失，因此可大大提高工业锅炉效率。热管省煤器用来加热锅炉给水，热管热水器用来加热生产和生活用的热水，都可以提高能源的利用率，应用也很普遍。3-2.6 加强运行管理人员技术水平。保证系统安全正确运行宗旨是通过对锅炉房的管理人员和操作人员的强化培训，提高锅炉的操作人员和管理人员专业知识．熟悉掌握系统和设备功能，正确使用操作，定期对设备进行维护保养，使系统和设备在最佳状态下工作。

第四章、锅炉房系统节能前景

4-1中国工业锅炉行业概况

中国锅炉制造业是在新中国成立后建立并发展起来的，改革开放以来，随着国民经济的蓬勃发展，我国锅炉制造业取得了长足的进步。2002 年，全国持有各级锅炉制造许可证的企业1121 家(不包括取得有机热载体锅炉制造许可证和单独部件制造许可证的企业)，生产各种不同参数和容量的蒸汽、热水锅炉128206 台(不包括有机热载体锅炉和其他型式的产品)。

4-2 未来工业锅炉的需求态势

中国工业锅炉产品市场主要在国内(出口很少，2000-2002 三年总共出口锅炉687 台，但进口多达7383 台)。影响工业锅炉市场的主要因素以往是国民经济的发展速度和投资规模、北方地区采暖需要和住宅建设、第三产业和民营企业的发展、效率低污染重的落后锅炉淘汰改造以及正常的更新改造等。未来工业锅炉产品市场发展除了受上述因素影响外，越来越受到能源政策和节能、环保要求的制约。在国家倡导并推行热电联产和集中供热的形势下，大中城市的小容量燃煤锅炉的比重将会显著下降；循环流化床锅炉等采用清洁燃烧技术的锅炉将得到较快的发展；燃油燃气锅炉特别是燃气锅炉将会有长足的进步，小型燃机热电(冷)联产系统、燃气—蒸汽联合循环热电(冷)联产系统的开发应用会有较大进

展；蓄热式电热锅炉系统随着电力工业改革和发展其市场将进一步拓宽；燃生物质和生活垃圾的锅炉市场潜力较大

结语： 我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状态与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转换增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承担不起，经济发展难以继续。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又快又好的发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。

锅炉烟气排放是各大污染中的首位，所以锅炉房节能减排是必行之路。

参考资料：

1.李遵基.北京,热工自动控制系统：中国电力出版社，1992：66-106 11 2.张玉铎.北京，王满稼等.热工自动控制系统:水利电力出版社，1985：15-25 3.吴勤勤.北京, 张雪申等.控制仪表与装置:化学工业出版社,1997：24-39 4.工业锅炉实用手册,江苏科学技术出版社,1995.5.工业锅炉技术管理手册,东北工学院出版社.6.刘平安，张晓东.略论工业锅炉经济运行与节能的途径[J].节能技术2008.(3).专业英文资料

Boiler energy saving Industrial boiler energy saving technology related to many, what is the most important increase industrial furnace thermal utilization ratio of pot namely, increasing the thermal efficiency of the industrial boiler.This section from burning, transportation line maintenance, new technology and new equipment and the application of the industrial boiler auxiliary equipment of energy saving, pot boiler water processing, etc and the industrial boiler room way of energy saving is discussed in this paper.1.The furnace of industrial boiler furnace arch arch is very important.The role is to make arch furnace chamber of the mixture of gases and radiation and hot gas organization flow, to make the fuel and ignition and combustion when.Sua and at present industrial boiler with the actual YongQiLiang rated load are often not with horse, the use of coal changes greatly, and often have large design coal poor vision, so in actual use, often to furnace necessary improvement in arch coal need to be comfortable.For transformation of the former furnace arch situation, the existing problem is: for the use of coal and coal than design poor miscellaneous, boiler flue gas temperature appear the chamber exports low(about 700℃), more than 200 ℃ design low.The new coal fire late, often appear fire bed broken fire, fire from about 0.6 ~ coal disc 1 cm, furnace combustion is not strong, ash high carbon content.According to the problems furnace arch structure, from improving the ignition of fuel conditions and raise the temperature of boiler furnace to reform.After improvement furnace arch, in actual shipped in from the observed, the transformation effect is good, people away from coal furnace fuel after disc 0.3 MRP on fire, fire bed combustion intense, flame full of degree good, strong rotation.Due to the lower arch before, after extended arch, the arch of the throat and mouth shape between into space from the original 2 cm or so down to 1 cm.To strengthen the disturbance of the air mixed, to form the airflow, strengthen the furnace combustion, improve the efficiency of the district and the whole arch before furnace temperature, make its reach to 1400℃ above, improved the ignition of fuel conditions.Coal in the ignition, of furnace temperature rise, make the carbon content and ash significantly less.The flue gas mixture and strengthen the hydrocyclone separation of flue gas carbon particles needed to fall in the fire bed and new fuel layer further burns out.2.The reasonable air supply and regulation In the chain furnace, the furnace, the furnace of reciprocating vibration, according to the different characteristics of the combustion process, reasonable air supply, to

promote the furnace combustion is very important.As in the chain furnace, along with fuel keep movement, which in turn happen on fire, burning, and burn the stage.Burning along the length direction is the stoker stages, zoning, so along the length direction along the air quantity is also different.The preheating zone along the head and tail burn stage, air requirements small;The burning along the middle stage, air requirements.According to this characteristic, must use block supply air, to meet the needs of the burning.The current domestic production of the boiler although all are to consider this one characteristic, with the wind in subsection room, and equipped with air inlet adjustment.But according to the survey.3.The secondary air Second wind to strengthen the air combustion is very effective.Second wind have the following function:(1)strengthen the furnace of air disturbance and mixed, make the furnace of oxygen and flammable gas mixture evenly, make chemical don't fully burning loss and the chamber excess air coefficient reducing.(2)secondary air in furnace flue gas vortex formed, on the one hand, extended the suspension fine coal grain in the chamber of a stroke, increase the fine particles suspended furnace in the residence time of, make it have a full time to burn, make not complete combustion heat loss;Another result of air separation of spiral effect, make coal dust grain and the grain re-blows rejection within, and reduce the small fly ash escape from the quantity, the mechanical incomplete combustion heat loss.英译汉

锅炉的节能

工业锅炉的节能技术涉及多方面 , 最主要是提高工业锅炉的热能利用率 , 即提高工业锅炉的热效率。本节从燃烧、运行维护、新技术及新设备的应用、工业锅炉辅机的节能、锅 炉水处理等方面 ,对工业锅炉房的节能途径进行探讨。

1.炉拱工业锅炉的炉拱是十分重要的。炉拱的作用在于促使炉膛中气体的混合以及组织辐射和炽热烟气的流动 ,使燃料及时着火燃烧。

而目前工业锅炉的实际用汽量与其额定负荷往往不匹配 ,使用的煤种变化较大 ,而且与设计煤种往往有较大的差异 ,因此在实际使用中 ,往往要对炉拱进行必要的改造以适应煤种的需要。

为改造前炉拱情况 ,存在的主要问题是:因使用 的燃煤比设计煤种差而杂 , 锅炉出现炉膛出口烟气温度低(约 700 ℃), 比设计低 200 ℃。新煤着火迟 , 时常出现火床断火 ,着火距煤闸板约 0.6~1.O m, 炉膛燃烧不强烈 , 灰渣含碳量高。针对炉拱结构存在的问题 ,从改善燃料的着火条件 ,提高炉膛温度着手对锅炉进行改造。

经过改造后的炉拱 ,在实际运衍中观测发现 ,改造效果良好 ,燃料人炉后距煤闸板0.3MRP着火 ,火床燃烧强烈 ,火焰充满度好 ,旋转强烈。由于前拱降低 , 后拱加长 , 拱间形 成的喉口间距由原来的 2 cm 左右缩小到 1cm。加强了该处 的气流扰动混合 , 重新组织了气流,强化了炉内燃烧 ,有效的提高了前拱区和整个炉膛的温度,使其达到 1400℃以上,改善了燃料的着火条件。煤着火点的提前 , 炉膛温度的提高,使灰渣含碳量明显减少。烟气的旋流混合又加强了烟气中焦 炭粒子的分离 , 使之落在火床上和新燃料层进一步燃尽。强烈的烟气旋流还使烟气中的 CO、H2、CH4 等可燃气体充分燃 烧 , 从而提高了锅炉的热效率 4% 以上。同时也提高了锅炉出力,满足了生产用汽的需要,减轻了环境污染,扩大了燃煤品种的适应范围。

2.合理的送风与调节

在链条炉、振动炉、往复炉中,根据燃烧过程的不同特点,合理的送风,对于促进炉内燃烧是很重要的。如在链条炉中 , 燃料随炉排不停地运动,依次发生着火、燃烧、燃尽各阶段。燃烧是沿炉排长度方向分阶段、分区进行的 , 所以沿炉排长度方向所需的空气量也就不同。在炉排头部的预热 区和尾部燃尽阶段,空气需要量小；在炉排中部的燃烧阶段,空气需要量大。根据这一特点,必须采用分段送风 , 以满足 燃烧的需要。目前国内生产的锅炉虽然都考虑到这一特性,采用了分段风室 , 并装有调节风门。但据调查 , 不少单位在实 际运行中没有按照燃烧特性进行风量调节,从而使燃烧所需 要的空气量与实际供风量没有很好地配合 , 使不完全燃烧损 失增大。因此 ,在锅炉燃烧调整中,要根据燃烧需要对供给空气量及时进行调节 ,以降低热损失 ,提高热效率。

3.采用二次风

二次风对强化气流燃烧是很有效的。二次风有以下作用:

(1)加强炉内气流的扰动和混合,使炉内的氧气和可燃气体均匀地混合,使化学不完全燃烧损失和炉膛过量空气系数降低。

(2)二次风在炉内形成烟气旋涡,一方面延长了悬浮细煤粒在炉膛中的行程 , 增加了悬浮细粒子在炉内的停留时间 , 使其有较充分的时间燃烧,使不完全燃烧热损失降低；另一 方面由于气流旋涡的分离作用,使煤粒和灰粒甩回炉内,减小了飞灰逸出量,使机械不完全燃烧热损失降低。

第三篇：节能与节水

一、节电措施

1、为单位供电的变压器容量选择合理，负荷率在国家规定的规范要求范围内。电力变压器三相负载保持平衡，合理分配负载。对地面建构筑物合理布局配电系统，尽量缩短配电半径，从而减少了线路电能损失。

变电所真空断路器均选用弹簧操作机构，降低所用电。

2、公共场所照明严格按照节能型民用建筑标准进行设计，采用集中管理。积极做到人走灯灭，杜绝“长明灯”，还要使用节能灯，合理设置灯具数量，积极使用太阳能灯、无极灯等先进照明技术。楼道、门厅、庭院、卫生间等公共区域照明要使用声控、光控和时控等自动控制设备。职工生活用电采用集中分户装表，单身宿舍安装限电器。

3、办公设备优先选择节电技术好的设备，淘汰高耗能的计算机、打印机等；不使用时即行关闭，减少电脑、打印机等办公设备的待机时间。

4、对办公室的空调管理要执行下班前15分钟，空调要一律关掉。冬季里，除了空调的温度控制标准为26摄氏度(夏季室内空调温度设置不得低于20摄氏度)外，单位还要做好空调的维护保养。做到没人就不开空调，禁止开窗使用空调，除特殊情况外，下班前15分钟要一律关闭空调。每年要定期清洗空调设备。

二、节水措施

1、大力推广建设节约用水项目，合理利用现有的水资源；大力推广使用新设备、新工艺，减少内耗水量，减少排污量，达到节水与环保的目的。

2、实行计划用水，根据生产实际情况下达节水指标，切实做到节奖超罚；对所有用水单位实行归口管理，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象。

3、大力推广节水器具、节水新经验，加强现有供水管网的维护管理和改造工作，推行“水表出户、一户一表”制，运用经济杠杆调剂水量，以达到节约用水的目的，加大节约用水的宣传工作，真正使节约用水深 1

入人心。

4、取消办公区域公共浴室；食堂禁止使用高压水直接冲洗餐具、设备、地面等；严禁用高压自来水冲洗车辆，禁止在单位冲洗私家车。建立“中水”回用系统和雨水收集系统，以供绿地用水和景观环境用水。

三、其他节能措施

1、对单位公车要严格执行“一车一卡”加油规定。建立每月油耗、材耗统计制度，建立节油奖励制度。另外，节假日和重要活动期间公务用车要封存停驶；离宁执行公务应尽量使用公共交通工具，确需用车的，须报本部门主管领导批准；减少车辆发动后的待车时间，公务人员在离车参加公务活动时，驾驶人员应将车辆熄火，禁止车辆长时间开启空调或暖风等待等。

2、废旧纸张、旧电脑、电池、灯管、信封等办公用品可以回收利用；减少笔墨纸张的消耗，文稿用纸尽量双面使用，尽可能减少一次性签字笔使用，淘汰使用一次性纸杯，减少一次性浪费；购物用塑料袋尽量重复使用；规范办公电话使用，减少通话时间。

3、要控制会议数量，压缩会议时间和规模，提倡开短会。对确实需要举办的会议，坚持勤俭办会的原则，严格控制参会人数和食宿标准，以降低会议成本，防止铺张浪费。

四、保障措施

1、单位自身应加强节能减排的管理工作，并负责本单位能减排统计汇总，接受政府有关部门开展节能减排的监督、检查和技术指导。

2、要保证节能减排的资金的投入，节能减排技改资金必须专款专用，大力推进企业节能技术改造。

3、建立健全单位节能减排计量、统计制度，并按照有关规定，配备计量器具和仪表，建立健全原始记录和统计台账，并按期报送节能减排统计报表。

4、单位要建立和完善节能减排奖惩制度，根据节能减排目标完成情况，把奖惩落实到各部门。对虚报、瞒报、拒报、迟报、伪造篡改节能减排统计资料的单位要依法予以处罚。

5、加强节能减排宣传教育，普及节能减排知识，提高节约和环保意识，增强社会责任感，有计划地组织节能减排业务学习和培训。

6、加强自主创新，围绕本单位节能减排进行科学研究。注重引进、吸收和再创新国外先进的节能减排技术和管理经验。

第四篇：关于关于节能与综合利用工作汇报

关于工业节能减碳工作情况汇报

山阳县经济贸易局

一、工业经济发展概况

近年来，在市委、市政府的正确领导和上级业务主管部门的正确指导下，深入贯彻落实科学发展观，坚持可持续发展战略，加强重点行业、重点企业和重点领域的节能降耗工作，实施节能降耗工程，落实节能降耗措施，促进了县域经济又好又快发展。2012年1-5月份，全部工业完成工业产值20.7亿元，同比增长55.3%，实现工业增加值7亿元，同比增长29.1%，其中：规模以上工业完成工业产值16.7亿元，同比增长58.1%，完成工业增加值6.01亿元，同比增长30%。工业在GDP中比重达到20.6%。

二、工业节能工作

（一）节能减碳工作。在市委、市政府正确领导下，我县深入贯彻落实科学发展观，坚持可持续发展战略，加强重点行业、重点企业和重点领域节能减排工作，实施节能减排工程，落实节能减排措施，促进了县域经济又好又快发展。2012年1—5月份，全县万元GDP 能耗预计下降3.5%；二氧化碳减排3.8%。

（二）实施重点项目工程。县政府督促企业实施节能减排项目，推行节能清洁生产，充分利用资源能源，使废物最小化、资源化、无害化。陕西五洲矿业山阳分公司共投资1.36

公司40万平方米尾矿微晶玻璃项目，目前，金地公司3600万块节能砖生产线已投入运营，尾矿微晶玻璃项目正在做项目前期工作。督促引导皂素加工企业，完成了金川封幸化工公司节能节水技改，使废水回用率达到了100%，丰瑞化工公司、康力化工公司节能节水技改正在进行，预计到三季度末可投入运营，届时可实现困扰皂素企业的黑水污染问题，每年又可节约用水14万吨。在10家钒矿企业投资5800余万元，建成了废水二次处理和回用系统，废水实现除氨氮外达标排放，回用率达达90%以上。

三、经验做法和存在的问题

我县把节能减排作为落实科学发展观和转变经济发展方式的重大举措，紧紧围绕市政府下达的节能减排目标，落实责任，强力推进，主要采取了以下措施：

（一）抓基础，广泛宣传，确保科学发展。以“六.五”世界环境日活动为契机，开展多种形式是节能减排知识宣传教育活动。计划从6月11日开始，利用广播电视举办“局长访谈”等专题节目，制作节能减排专题片和电视宣传标语，县政府主管县长发表电视讲话，在政府广场举办大型节能减排宣传活动，组织宣传车在全县集市、重点企业巡回宣传，通过多种形式的宣传教育活动，使宣传辐射面达90%以上，受教育人数达全县总人口的85%以上，进一步增强了全民节能环保意识，使节能减排工作更加深入人心。

（二）抓核心，优化管理，确保节能减排。我县积极推

定了《山阳县节能减排综合性工作方案》和《山阳县2012主要污染物总量减排计划》，进一步明确了节能减排的工作方向和责任，使节能减排措施具体化、层次化，增强了可操作性。根据节能减排任务，县政府与各乡镇政府、县政府各职能部门、重点企业签订了节能减排目标责任书，并将节能减排指标纳入了目标责任考核体系，作为各级、各部门领导班子和领导干部贯彻落实科学发展观的考核内容，作为各企业负责人经营业绩考核的重要内容，并实行问责制和“一票否决”。加大资金投入，在项目前期经费中专门安排节能专项资金30万元，用于企业节能新技术推广和可再生能源开发利用。

（四）抓监管，强化督查，确保严格落实。一是从源头上控制，严格环境准入和环境影响评价及节能评估审查制度，坚决落实项目开工建设“八项必要条件”和“三同时”制度，切实把握建设项目节能环保准入关。建立高污染行业新上项目与污染排放指标完成进度挂钩机制，对未按期完成节能减排任务、超过排放总量指标、环境违法问题突出、河流主要控制断面不达标以及没有完成淘汰落后产能任务的企业，实行新上项目限批，变重批轻管为慎批重管。按照管住增量、调整存量、上大压小、扶优汰劣的思路，加大调控力度，严格控制新建高耗能、高污染项目，提高技能环保市场准入门槛。二是强化过程监管。坚持环境监察日常巡查、专项检查、定期督查，重点对矿产开发、建筑建材、医药化工等高耗能、入学习实践科学发展观，增强节能减排意识，加快经济结构调整，开展监督和执法监察，推进技术工艺改进，大力发展循环经济，提高能源资源利用效率，促进经济社会实现又好又快发展。重点抓好以下五个方面工作：

（一）加大结构调整力度。积极从转变发展方式上促进节能减排。加快县域经济工业化进程，大力发展高技术产业，促进传统产业改造升级，提高高技术产业在工业中的比重。加强技术创新，淘汰落后的生产能力、工艺、技术和设备，依托科研机构开展钒矿选矿工艺、下游产品、污染治理技术等的科研攻关，推广氨水替代工艺改造和皂素清洁生产工艺，从技术上减少污染物的排放，确保金钱河、银花河水质达标。

（二）加大项目监管力度。坚决从源头控制上促进节能减排。严格执行国家节能减排市场准入标准、强制性效能标准和环保标准，加强固定资产投资项目节能评估恶化审查，落实环保“三同时”制度，确保项目审批率和“三同时”执行率达达100%。对没有总量排放指标的项目不予初审和备案，严格控制新建高耗能、高污染项目，做到严禁新上污染环境项目、严禁新上高危行业项目，严禁新上低水平重复建设项目。

（三）推进重点领域节能降耗。重点抓好企业节能改造工程，对已启动建设的秦阳建材公司年产60万吨水泥粉磨站项目和五洲公司钒系列产品开发及片钒中试车间节能熔

第五篇：冲天炉的节能与环保（精选）

冲天炉的节能与环保

1、冲天炉节能与环保的现状

冲天炉是铸铁车间首要的熔炼设备，无论在过去，现在，还是可以预期的将来，它的地位都是无可取代的。因为在铸铁熔炼中，冲天炉具有比电炉更优越的综合性能和技术经济指标。但是，在生产实践中，我国大多数冲天炉并没有充分发挥出它的优越性能，因而达不到其应有的技术经济指标。出现铁水温度偏低，铁水成分不稳，元素烧损较大，熔炼工艺成本过高，铸件质量差，废品率高，环境污染严重等一系列问题，这些问题在我国绝大多数的铸铁车间中已是司空见惯了。我国是铸造大国，铸铁件年产量几年来均居世界各国之首位，而其能耗在成本中所占比例却比工业发达国家高出2倍—3倍，冲天炉的能耗占了其中的大部分。主要原因是小容量冲天炉所占比例太大，而其中采用烟尘净化和余热回收装置的微乎其微，实现高水平熔炼和计算机控制的更少了。我国铸铁生产车间一万多个，每个车间年平均产量不足1000t，冲天炉开炉时间短。在冲天炉结构方面，由于我国铸造厂点过多，限制了大容量冲天炉的使用;由于产量低，效益差，限制了性能优越的现代化冲天炉及其配套设备的采用。很多对提高冲天炉性能卓有成效的结构，如龙卷风风口、双层自热供风、蜗螺式风箱、曲线炉膛、附加煤粉装置、高效旋流除尘器、熔炼过程微机控制系统等等„„，没有得到推广应用;更有一些结构比较先进的冲天炉，在使用过程中主要参数得不到保持，尤其风口参数常被做出不良改变;许多冲天炉不设自动配加料装置。操作不当不但对冲天炉性能造成不良影响，也是增加冲天炉能耗和环境污染的重要原因，在我国为数众多的小容量冲天炉上，更是普遍存在的现象。冲天炉操作是一项复杂而琐碎的工作，从炉料制备到修炉、烘干、加底焦、点火暖炉、上料、开风熔炼、出铁、放渣、炉况观测、故障判断及处理等，每一步都要求认真做好。而每个环节都可能出现不当操作;比如炉料中混有泥沙、杂质而未被清除，块度过大;砌炉时泥口宽而不实，搪衬料稀软而比例不当;开炉前炉衬不预热烘干;底焦不捣实，焦块不均匀;暖炉时间不够或过长;上料前不测量底焦高度是否合适：不及时按比例加料而不能保持满料熔炼;不按工艺要求出铁放渣;焦炭块度不分级混杂使用;不注意观察风眼内底焦燃烧状况和渣、铁流动情况及出炉铁水、炉渣的量和状态，不分析出现反常现象的原因及可能存在的故障，不能及时采取有效措施排除故障等„„。

产生不当操作的原因除责任心外主要就是技术水平不高。近十几年来，我国高水平技术工人的匮乏已是各行业普遍存在的事实，而在冲天炉的操作上，问题更加突出，由此造成的我国冲天炉粗放操作的现象十分普遍。直至日前，我国绝大多数的冲天炉仍没有自控设备，其熔炼性能对操作人员的依赖性很大，由操作不当引起的各种问题长期得不到比较彻底的解决。

冲天炉耗能过高主要体现在焦铁比过高，也体现在耗焦量过大。很多人以为，多加焦炭是改善炉况的万能法。一旦炉子状态不佳，就增加层焦量，而不是从炉子结构、鼓风量、炉料状况、操作情况等方面分析产生问题的原因，从而有针对性的采取有效措施解决问题。相当多的冲天炉长期在1：5—1：6的焦铁比下工作，而稳定在1：7-1：10的炉子很少。其实，在我国目前条件下，完全有可能在1：10-12的状态下稳定地保持铁水的出炉温度在1420℃以上。

小容量冲天炉是低产量造成的，而低产量是厂点过多的结果。依平均数看，我国每个厂的年产量约1000t，一台3t/h的冲天炉每天熔炼时间仅需1h。我国3t/h以下的冲天炉数量上占80%以上，而其中大部分是1t/h-2t/h者。小炉子熔炼时间短，热量损失大是焦耗高的重要原因，结构不合理，操作不适当则更增大了焦炭的浪费。

冲天炉是铸铁车间主要的耗能设备，也是污染环境的主要设备，二者之间存在着一定的因果关系。冲天炉熔炼过程中，对环境产生的污染包括炉气排入大气中的粉尘、CO、C02和少量的硫、氮的氧化物等;也包括向周围环境辐射的热量和鼓风噪音。这些污染的危害是显而易见的，因此冲天炉被城市所拒绝，只能在人烟少的偏远区域立足。其实，这并不能从根本上解决问题，也许还会带来新问题。从根本上解决污染问题，应从防”、“治”两方面人手。防是从源头上减少污染物的排放，治则是对排放出的污染物实行封闭、转化、清除。人们常常重视治而忽视防。长期以来，对冲天炉烟尘排放的要求一直很严，但指标并不高，要求每立方米烟气中粉尘不超过200rug，是欧洲现行标准的十倍，比印度还高50rug，即使这样，能达标的冲天炉的数量也不多。我国配备较完善的余热回收和烟气净化设备的冲天炉在数量上不足5%，多限于10t/h以上的大型冲天炉。在数量众多的小冲天炉上，配备烟气净化设备的极少见，但其中多数装有火花熄灭器，近来也有一些厂在火花熄灭器的基础上做了一些改进，使其除尘能力得到了不同程度的提高。其实冲天炉烟尘污染最有害的部分是有害气体和小于1μ的微细粉尘，这些物质长期浮在空气中不易沉降，并且随风向各处飘散。不用性能良好的净化装置是不易排除的。无论何种类型的净化装置，建造费用都是不菲的，还有维护费用。而且一般认为，环保投资并不能直接带来经济效益，所以一些业主们不肯在环保上花钱。

但是，冲天炉的污染与其能耗有直接的关系，过高的能耗不仅仅是焦炭的浪费，也会造成有害气体、粉尘和熔渣等污染物的增加。从这方面来看，污染是能量不合理转化的结果。从防止或减少污染产生的角度，就是要合理地利用能量。减少能量的浪费，从而减少污染物的排放。防之严、治之省，减轻了净化装置的负荷，就减少了它的建造运行费用。显然，从防上实现冲天炉环保，在提高冲天炉经济效益的同时也获得了社会效益，实在是一举两得的好事。

目前，我国在冲天炉节能上的认识还有一些分歧，存在着认识上的片面性。有些人认为，强调节能就会降低铁水温度，影响铸件质量。这是片面的。节能是减少能量浪费，而绝不是减少有用的能耗，也就是达到铁水质量要求所必须的能耗。

2、影响冲天炉节能及环保的因素

对于冲天炉熔炼的现状而言，能量的浪费主要体现在焦铁比过高和焦耗量过大。底焦耗量过大是小容量冲天炉的缺陷，也是我国不能很快改变的国情。但对于大多数中小型冲天炉却存在着很大的节能空间和很重的环保任务。

众所周知，风量是影响冲天炉熔炼最活跃的因素。一定的焦铁比在最惠送风强度下对应着最高铁水温度，这时改变焦铁比而不相应改变风量将使铁水温度下降，无论是增焦还是减焦都是一样的。同样，改变风量而不相应改变焦量也会使铁水温度下降。

炉料的质量对焦铁比有很大影。向，如果焦炭固定碳低、灰份高，或者块度不均匀，过于细碎，或者砂土等杂质过多，或者石灰石过量，都要求提高焦铁比。

焦铁比是我们制定的熔炼工艺参数，对生产条件有很强的针对性。确定焦铁比时，应在生产实践中反复摸索，根据炉子结构、炉料情况，对铁水和熔化率的要求等，寻求最惠送风强度下的最低的焦铁比，也就是寻求一定要求下的最佳风炭比例。这个比例并不是一成不变的，它将随炉况的改变而改变，根据炉况调整，才能保持其处于最佳状态。炉子结构对焦铁比的影响主要是风口、有效高度和炉膛形状。

一般来说，风口比及风口数量和风口布置(排数、排距、倾角)应保证风口区炉膛内送风均匀并有足够的动力清除焦炭表面灰垢及熔渣;形成热量集中的高温区;取得较高的燃烧比;降低炉气附壁效应。风口结构应牢固且耐高温，不至因熔渣冲蚀或工艺操作而改变风口直径及倾角。风口的布置影响着炉内热量的分布，合理的布置应为铁料的熔化和铁水的过热提供充分而合理的热量。有效高度决定了最大料柱高度。足够的有效高度能保证炉气的热量被炉料充分吸收，使烟气带走尽可能少的热量。

炉膛形状影响炉气流速和炉内热量分布，也影响炉料的运动。各种形状曲线炉膛的共同特点是缩小氧化带炉径，在减少底焦量的同时又可获得热量更集中的高温区，有利于铁水的过热;扩大熔化带炉径使炉气流速降低，有更充分的时间加热熔化中的料块。

操作影响冲天炉的焦炭消耗，满料操作与否是一个重要因素。如果冲天炉料柱降低，则炉气热量不能被炉料充分吸收，烟气带走的热量增多。在使用定压式风机的情况下，还将增大入炉风量，使炉况波动，炉气流速增大会带出更多的粉尘。发生棚料而不能及时排除也会产生类似的后果。炉料不称量也可能造成焦碳浪费、炉况波动。金属料的质量对焦铁比也有影响，锈蚀和杂质需要热量来熔化和还原;过大的料块不但易造成棚料，也因为其比表面积小而使吸热速度下降，不能充分利用炉气热量，甚至造成落生。

焦炭的质量是影响其耗量的主要因素之一。固定碳含量低的焦炭，发热值也低，只有增加消耗量才可能满足熔炼对热量的要求;灰份高的焦炭燃烧过程中，表面形成了更厚的惰性膜，对氧气与碳的接触造成更大的障碍;反映能力强的焦炭，更易使CO2还原，使烟气中的CO量增高，不但浪费了热量，而且增加了对环境的污染;块度过小和块度混杂不等的焦炭，对鼓风产生更大的阻力，常常造成底焦燃烧不均匀和炉壁效应加重，使氧化区缩小而还原区加大，也会增加烟气中的CO含量。

冲天炉污染环境最严重的是烟尘对大气的污染，它不仅涉及厂区，也会影响到周围乃至更广阔区域的大气质量。

烟尘的成分及其比例和排放量取决于炉内焦炭的质量和燃烧反应的情况。也受炉料状况、有效高度、送风强度、操作情况、烟气净化装置的性能等因素的影响。反应性强、强度不高的焦炭还原能力强，烟气中CO含量高;风口布置不合理、鼓风动力不足，也会使CO增加;灰份高的焦炭、锈蚀严重和杂质多的炉料，大送风强度，低的有效高度以及料柱的大幅度波动等都会增加烟气中粉尘的含量。焦炭中挥发份、炉料中夹杂的有机物，如有机粘结剂残砂等是烟气中有机化合物的主要来源。

热辐射和鼓风噪声污染常常不引起关注。虽然这些污染不象烟气污染的影响面大，但在工部及车间的范围内，它们的危害也是不容忽视的。它们不但恶化工作环境，影响劳动者的工作效率和身心健康，而且也反映了能量的浪费。不设置隔热层的炉体、不做隔热包敷的热风管都使热辐射增加;过大的渣量既浪费热量也增大热辐射。噪声污染主要来自鼓风机，结构不合理的送风系统也会产生噪声。

综上所述可见，冲天炉的熔炼质量、经济效益和对环境的污染都与它的能量消耗密切相关。充分合理的利用能量，是提高熔炼质量和经济效益、减少对环境污染的关键。

3、冲天炉节能及环保的途径

（1）提高冲天炉熔炼性能是节能和环保的基础

a、合理的炉型结构

冲天炉最佳熔炼性能应有最合理的炉型结构与之相适应。炉型结构是由铸件技术要求和炉料、燃料等情况决定的。一般熔化型冲天炉不依其冶金过程获得铸件要求的成分，主要是C、Si含量。炉料按铸件成分要求配置，多采用两排大间距或多排风口，造成氧化性的炉内气氛，以提高燃烧比，充分利用燃料热量。为使炉料充分预热，炉子应有足够的有效高度，一般为平均炉径的5倍-10倍(小炉取大值)。为防止铁水降温和过量增碳，炉缸深度一般不宜过大。而冶金型冲天炉是以低C、低Si炉料为主，铁水的碳、硅含量大部分依赖熔炼中增加。因此炉型必须保证炉内的还原性气氛。采用单排或两排大间距风口形成较大还原带;4叩cC以上的预热送风补充炉内热量并加速焦炭燃烧，使氧化带更短，温度更高。

风口比及风口倾角取决于焦炭块度与强度，强度低、块度小的焦炭送风阻力大，采用小的风口比如1%-3%可增大送风动力以吹透底焦。向下倾角可减轻炉壁效应。曲线炉膛除节省底焦、过热带热量集中外，炉径更大的熔化带减缓了炉气上升速度。使烟尘有利于向渣中转移，减少有害物质的排放量。

炉衬应选择高耐火度、高强度材料，尤其搪衬材料，应采用合理的成分配比，使其只有高耐火度和抗侵蚀性。越抗侵蚀的炉衬，炉膛尺寸、形状改变得越慢，产生的渣量越少，污染少，热量损火也少。减少炉壁散热既减少能量浪费也减少热污染。为此，在炉壳炉衬之间应认真设置隔热层，并不要吝惜选用导热率更低而可能价格较高的绝热材料。如果是预热送风，则应该用绝热材料严密包敷热风管道及换热器外壳。水冷炉壁对于长时间连续熔炼的冲天炉尤其是无炉衬冲天炉是必要的，可以减缓炉衬侵蚀，保护炉壳，但同时损失了大量热量。在冷却水的循环中设置热能利用环节可回收一部分热量。

噪声是动力的浪费。选择高效低噪音风机、采用稍大些的送风管径并在其布置上减少转弯、缩短距离，都可收到节能和降低噪声的效果。

b、改善送风制度

风炭配合是冲天炉熔炼的第一要素。而送风制度必须符合焦炭的燃烧条件和铁料熔化、铁水过热及冶金要求所需要的炉内热量分布和炉内气氛。因此，鼓风机的输出压力必须稍大于送风管路和熔炼时炉内总阻力之和，以保证进入炉内的风量满足送风强度的要求，送风强度取决于焦铁比，过大的送风强度能形成更大的氧化带和更高的炉气流速，也增强了炉内的氧化气氛，增加了元素的烧损。过去曾大力推荐“满风足压”，送风强度甚至超过最惠送风强度30%-50%是与当时使用低强度、高灰份、高反应性的土焦及多排小风口炉型相适应的，也是过分强调节焦使然。在节焦的同时，也常带来铁水氧化的不良后果。目前，我国冲天炉炉料中，废钢、尤其是轻薄废钢的比例很大。要求冲天炉有一定的还原性气氛，以更有利于铁水增C和增Si，所以，用较低的送风强度及采用预热送风、脱湿、富氧送风等方法缩短氧化带，增大还原带。在这种情况下，焦铁比一般较高，常在1：7左右;专用于熔炼钢屑的小容量炉子，焦铁比高至1：2。

在熔炼过程中，送风强度不是恒定的，它随炉衬的侵蚀而减小;使用定压式风机时，也会随炉内阻力的变化而增减;使用定容式风机则会因为送风系统的泄漏(如打开风眼窗、开渣口等)而变化。在小批量、多品种车间，对铁水的流量要求往往是变化的，有时也会通过改变风量及调整焦铁比而调整熔化率和出铁温度。

铸件的产量和质量要求、结构特点是决定焦铁比和送风强度的主要因素。根据熔化率、铁水温度、铁水和熔渣状态及时调整风量和层焦量，可以取得好的经济与环保效果。

风量的分配是影响炉内热量分布和气氛的重要因素。多排小风口冲天炉的主风口设置在底焦柱稍偏下部位;各排风口间距离保证它们的氧化区相接，从而形成连续的氧化带;上排风口进风量更关注炉气中的CO的燃烧，以控制较高的燃烧比。过高的氧化气氛恶化了冶金环境，但提高焦炭热量的利用率;较小的风口形成较高的进风速度，更适合使用灰份较高、块度小、反应性高的焦炭。两排大间距风口冲天炉的主风口设置在上排，形成两个氧化高温区，热量比较集中，可将铁水过热至更高温度;两排风口之间有较大的还原区，形成良好的冶金环境;上排风口的进风比例大，除焦炭燃烧外，也使还原区上来的CO充分燃烧，保证提供铁水过热和熔化带炉料熔化所需要的热量。两排大间距冲天炉烟气中CO含量较高，焦炭热量的利用率不及多排小风口;但是它出铁温度高，元素烧损少;更适于反应性差，块度较大且均匀，强度较高的焦炭。由于其较好的冶金性能，当采用高温预热鼓风时，可全部使用废钢及大量钢屑熔制铸铁。

单排风口冲天炉热量集中，还原带很大，是冶金型冲天炉，用钢铁切屑和轻薄料熔炼灰铸铁。为了增强还原气氛，尽量提高风口区温度，风温多在600℃以上，并仅设置1个—2个水冷、内突式风口。这种炉子熔化强度较低。

c、提高操作技术

操作对冲天炉性能的影响很大，规范合理的操作在保障冲天炉优越熔炼性能的同时能获得节能、环保的良好效果。不同的炉子对操作的要求也不尽相同，针对炉子的特点和相关条件，如炉料情况、产品要求等，制定详细的、切实可行的操作规程，做到有章可循，对保证规范、合理的操作是十分必要的。操作规程中，应对从修炉、备料到熔炼、停炉全过程每个对熔炼有影响步骤提出明确的技术要求和指标。这些要求和指标至少应包括：

1).各种材料选择的标准，预处理工艺内容及达到的指标：主要包括耐火材料的种类、配比;焦炭、石灰石和金属炉料的成分、块度及其均匀度，杂质、锈蚀的清除程度等;

2).对砌炉、搪衬的工艺要求和质量要求;如炉膛尺寸误差、砌块泥口最大宽度及充实度，风口直径及倾角，过桥前后端口径及底面倾角，铁、渣出口的 结构尺寸，前、后炉衬烘干要求等。

3).送风前的熔炼准备要求。如底焦的填加次数，总重量及高度，底焦的点火，批料量、层焦量、石灰石量及加料顺序;满料后暖炉要求;铁水包、工具、辅助材料的准备工作要求等。

4).熔炼中，对炉况观测、控制的要求。如对观察风口内燃烧情况、铁水及熔渣状态、加料口炉气状态、铁水熔化量及其状态、炉渣量及其状态、熔化速度等提出的要求;测试风量、风压、风温、铁水温度等参数的要求;对控制底焦高度、风量、层焦量改变、补焦应用、开渣口操作、以及炉前铁水检验的要求。

5).对故障处理的要求。如排除常见故障的方法;不可排除故障的确定及处理;产生故障的责任认定等。

6).停炉操作要求。如放净前炉内铁水和熔渣;满料压炉;停风打炉;开放风口窗;残料分拣处理等。

同时，应该建立并责成专人填写《冲天炉记录》，记载每次开炉的详细情况，如炉料、铁水牌号、修炉情况、焦铁比、批料量及上料批次、接力焦使用数量及批次、点火时间、上料时间、暖炉时间、送风时间、出铁时间及出铁量、放渣时间、渣量及性状、风量风压及其变化、铁水温度、风温、炉气成份、停炉打炉时间、出现故障的情况及时间、排除故障的方法及时间、环境温度湿度等气象参数等。记录必须真实。

冲天炉记录能客观反映冲天炉的工作情况，是分析冲天炉性能和操作水平的依据，对提高冲天炉性能和操作水平，对提高产品质量、降低铁水成本、取得更好的节能环保效果，都能发挥积极的促进作用。

d、应用先进技术，巩固节能环保基础，提高节能环保效果

目前，能有效提高冲天炉性能的先进技术很多，但推广应用的很少。分析其原因，小型炉子综合效益较差是一个因素，但处于低水平运行或缺乏技术力量则是更主要的原因。技术进步必然带来综合效益的增长，努力采用先进技术才能在市场竞争中立于不败之地。深入的了解冲天炉的运行规律，完善炉子结构，是应用先进技术的前提;提高冲天炉自动化水平是应用先进技术的主要内容;提高铁水质量、降低熔炼成本、减轻污染环境、减轻劳动强度是目的。

冲天炉自动化运行包括两个方面：一是配加料自动化，二是风量自动控制。在这两方面已有较多成果可资利用，其它方面的自动操作尚无成熟技术。目前的计算机智控系统，通过采集分析料位信号、炉气成份信号以及温度风压甚至铁水成份等信号，计算并判断炉况，发出加料、调整焦铁比和风量、甚至调整金属炉料比例的指令，控制配加料系统和送风系统工作，实现冲天炉自动在最佳状态工作，这样的炉子现在仅限于少数大容量者，对大多数中小企业尚不具备使用的技术力量。不是说中小企业的冲天炉不能应用先进技术，针对炉子小，产量低的生产特点，可以采用配、加料机械化。也可以实现炉内料位、风量风压、风温、铁水温度等重要参数的显示和报警提示，帮助操作人员及时掌握炉况，做出正确的判断和操作决策。

4、热量和污染物的回收利用

（1）热量的回收利用

冲天炉节能的重要措施之一是热量的回收利用。常用方法是： a、用炉胆换热器回收预热带炉气的一部分物理热，用来加热鼓风。可将风温加热至200℃左右。换热器减少了炉壁散失的热量;降低了预热带的炉温，阻碍了CO2的还原，减少了焦炭化学热损失和烟气中CO的排放量。炉胆的内壁光滑，可有效防止棚料。使用炉胆应在结构和安装上尽力避免热应力和外加负荷，并不宜离熔化带过近;工作中注意防止和及时排除使其热负荷过大的因素，以保持其适当的使用寿命。

b、用管式换热器回收烟气的物理热和化学热。用来加热鼓风，可将风温预热至400℃-900℃。内热式管式换热器安装在冲天炉加料口以上，可单独使用于还原型冲天炉，与预热带炉胆串联使用，可用于两排风口冲天炉，效果更好。外热式管式换热器单独设置换热室，炉气与空气一起引入室内，使炉气中的CO燃烧，加热蛇型管或其它型式的换热管，使其中的鼓风预热。管式换热器主要回收烟气的化学热，所以必须保证烟气中的CO充分燃烧，当进入换热室的烟气浓度不够或达不到着火温度时，应补充气体燃料并安装引燃喷咀。

装备外热式换热器的炉子目前主要是大容量冲天炉，与热风系统配套有完善的除尘系统，炉子只有良好的综合性能，通常用于大批大量生产中，实行连续作业。简易的换热器用于专门熔炼钢铁切屑和轻薄料的小容量还原型化铁炉。

近年来，有在换热室内采用瓷珠做为换热介质的案例，可以获得高达1000℃的风温，瓷珠的寿命也比换热管长。

c、用余热锅炉回收烟气的物理热和化学热，加热生活用水。

（2）烟气净化

提高冲天炉的综合性能，是冲天炉节能、环保的治本之策，而净化烟气则是治标之法。治本不治标，至少在现阶段还不能全部解决环保问题，但是治标治本，不仅加大治理费用，还将造成能量的浪费。在治本的基础上治标，才会收到事半功倍的效果。

a、干法除尘：采用旋流加过滤的方法，除尘效率取决于滤料的性能，采用敷聚四氟乙烯增透膜的布袋除尘，除尘率可达99%以上。受滤料耐热性的限制，烟气需做冷却处理，设备较大。移动床颗粒层除尘器，采用石英砂、卵石做滤料，烟尘排放浓度可降至65mS/Nm3。且具有工作温度较高，结构简单：维护方便的特点。安装在火花熄灭器中的旋流净化器近年来受到中小厂的广泛关注，虽然除尘效率仅为93%左右，但是由于结构简单，不用维护，寿命长，造价低，被许多小型冲天炉成功采用。如果增加喷雾，可使除尘效率达到95%。只要解决钢板腐蚀和废水处理问题，将是小型冲天炉一种很好的除尘方法。

b、湿法除尘：冲天炉采用湿法除尘的在我国还不够多，与干法除尘相比，它的除尘效率更高，结构更简单，并可除去烟尘中部份有害气体。但它带来的污水处理和可能造成二次污染问题限制了它的广泛应用。为了增强除尘器对烟气净化效果和生产能力，要充分增大水与烟气的接触面积并加速尘粒的沉降。

c、静电除尘：冲天炉烟气净化的静电除尘国外有少量应用的报导。静电除尘器对烟气温度和CO含量有一定的要求，需进行燃烧和降温的前期处理，目前国内未见成功应用的范例。d、混合除尘：不同的除尘方法组合应用，可发挥各自的优点，对不同粒度的烟尘分别排除，减轻了每个组元的负荷，提高整体的除尘效果和工作能力。常用的组合如：旋风除尘器加布袋除尘器：旋风除尘器加湿法除尘器：旋流净化器加喷雾等„„。

（3）其它污染物的回收利用

目前，冲天炉炉渣的回收利用很少，主要原因是量少。但其造成的污染也是不可忽视的。炉渣的利用研究方向颇多，如建材、化工、保温等。

烟气中C02的回收利用国外有报导。由于烟气中CO2的比例远高于空气中CO，含量，回收成本会更低。但对于容量小、开炉时间短的炉子，可行性尚待研究。