节能新技术-高炉气伴烧

第一篇：节能新技术-高炉气伴烧

节能新技术-高炉煤气伴烧

用高炉（转炉）煤气作燃料气

高炉（转炉）煤气放散塔自动放散点火伴烧系统

亮点

用高炉（转炉）煤气作为燃料气源的高空自动点火伴烧器是本系统的核心。从此改变了，高炉放散塔点火与伴烧必须使用焦炉煤气、天然气、液化气等作为燃料气源的历史!

仅此改变，为每家钢铁企业，一年节约伴烧燃料气费，数百万乃至数千万元！

特点

使用高炉（转炉）煤气作燃料气的高空自动点火伴烧器，是自动点火伴烧系统的核心。

它首先将电能转换为直流高压电弧，点燃高炉（转炉）煤气，产生煤气火焰，为同体的催化反应室提供反应所需的初始条件。

在催化反应室，高炉（转炉）煤气与空气中的氧气发生剧烈的氧化反应，产生足够大的高炉（转炉）煤气火焰。继而点燃放散的煤气使其自维燃烧。自动点火伴烧系统，专利技术、安全可靠、适应性强、无人职守、效益显著，是国家推广优秀节能案例。

一．关于高炉煤气放散塔

1.为什么设置高炉（转炉）煤气放散塔

按照国家安全与环境保护的要求，高炉煤气排放时必须在特设的燃烧器中燃烧完全，达标后由高炉煤气放散塔放散。

2.高炉（转炉）煤气放散时不能自身维持燃烧

高炉（转炉）煤气中的燃气主要是一氧化碳，其含量一般在19%-30%之间;热值700-1800kcal/m3。在没有伴烧火焰的情况下，在放散塔燃烧器中仅依靠高炉煤气自身产生的热量，不能够维持燃烧。

3.目前在高炉（转炉）煤气塔中使用的伴烧燃气

①自产的焦炉煤气做伴烧燃气

焦炉煤气热值一般在4000kcal/m3左右，作为高炉煤气的烧火焰伴烧燃气，燃烧火焰稳定，不易被高速的排放气体吹灭。

但是焦炉煤气含杂和胶质较高，极易造成点火燃料气管道堵塞，需频繁的清洗管道，导致维护量很大。

焦炉煤气热值高，是钢铁企业主要能源之一，用于作伴烧燃气也是很大浪费。

②自产的转炉煤气做伴烧燃气

转炉煤气热值一般在1200-2000kcal/m3之间，只有在特殊设计的高空点火伴烧器中才能点燃，产生转炉煤气伴烧火焰，稳定地实现高炉（转炉）煤气放散塔的伴烧。

转炉煤气比焦炉煤气的杂质含量低，使用转炉煤气做伴烧燃气维护量小。转炉煤气的热值是焦炉煤气热值的2-4分之一，经济效益十分明显。

③使用外购的石油液化气或天然气做伴烧燃气

这些燃气热值较高，作为伴烧燃气火焰稳定不易熄灭。使用石油液化气时需要蒸汽加热的汽化系统，尤其在气温较低时为防止液化更是需要加热，工艺流程增加、维护量也增加。使用外购的燃料也给企业带来了一笔不小的开支。

4.难题：放散的高炉（转炉）煤气被点燃并能自维燃烧

用电能直接点燃高炉煤气 这样才能实现自动点火。

用高炉煤气做伴烧燃气 这样才能最经济有效地达到高炉煤气自维燃烧的目的。

二．高炉煤气自维燃烧自动点火伴烧系统

1.自维燃烧自动点火伴烧器结构及作用

主要有直流高压电弧发生器；催化反应室；高炉煤气采气分配管道，三部分有机结合而成。

它们的作用是：

①直流高压电弧发生器，是将低热值点火器的高压电转换为电弧，点燃高炉煤气与空气的混合气体。

②催化反应室，将高炉煤气与空气的混合气体在催化作用和电梯电弧起始点燃条件下使高炉煤气自维燃烧，产生较大的高炉煤气火焰，作为放散火炬的伴烧，使放散的高炉煤气燃烧可靠。

③高炉煤气采气分配管道，完成高炉煤气直接或间接采样，并在高空点火伴烧器的腔体内与空气配比混合，为高炉煤气的点燃和催化条件下的维持燃烧提供条件。

2.自维燃烧自动点火伴烧系统的组成自维燃烧高空自动点火伴烧系统有：高空点火伴烧头、低热值点火器、耐高温高电压的石英绝缘子及高压导线、就地式主控制器、启动点火信号源、火炬火焰遥测器、火炬火焰探测组件、气动球阀、与DCS通讯单元等组成。

各部分的作用：

①自维燃烧自动点火伴烧头

每个放散管一般需配置2-3套自维燃烧自动点火伴烧头，作为燃料气源的高炉煤气取自主管网，由气动球阀控制。主要作用是适时地产生足够大的伴烧火焰，使放散煤气充分燃烧。

②高压发生、高温高电压绝缘子及导线

对应每个自维燃烧自动点火伴烧器，配置一台低热值点火器，作用是给点火伴烧器提供高压电。

每台低热值点火器至自维燃烧自动点火伴烧头，都配置一路耐高温、高电压的石英绝缘子及高压导线。

③就地式主控箱

低热值点火器的220V电源信号，或气动球阀的控制信号等都受主控制箱控制。主控制器主要由PLC、隔离功率驱动器、信号隔离输入输出器、人机对话按钮、硬手动开关、状态显示灯、分区防爆箱和防雨、防尘柜组成。一般为了节约投资

将该系统安装在火炬现场，称之为就地式主控系统。它可以和中控室的DCS系统通讯，也可和在中控室另设的计算机PC系统通讯。这样在中控室既可以对现场实施点火操作，又可以动态观察、记录放散塔煤气燃烧的运行情况。④启动点火信号

高炉煤气放散时需要打开放散阀，该信号可作为启动点火信号，或另设排放检测仪获得信号。

⑤火焰探测

放散管煤气是否被点燃，需要有火焰反馈信号。该信号的获得是使用专用的火炬火焰遥测器或火焰探测组件。

3.自维燃烧自动点火伴烧系统的工作过程

当主控制系统接受到高炉煤气放散信号后，首先向低热值点火器送出220V电源信号，低热值点火器送出22000V-30000V高压电，通过高温高电压导线送给直流高压电弧发生器产生电弧。在自动点火伴烧头的腔体内与来自主管网的受控高炉煤气与空气的混合气体相遇、点燃。从自维燃烧自动点火伴烧头的催化反应室侧面及上部喷出火焰，引燃放散管放散出的高炉煤气。

当放散塔放散的燃气被点燃后，自维燃烧自动点火伴烧头的催化反应室仍然继续工作，起到伴烧火焰作用，保证放散塔放散出的高炉煤气完全燃烧。此时火焰遥测器火火炬火焰探测组件已经监测到放散塔燃烧的火焰信号，并将此信号回馈给主控制器。主控制器将切断低热值点火器的供电，直流高压电弧发生器停止工作，系统处于监控状态。

如果放散塔在放散过程中熄灭，主控制器系统将重复以上点火程序。

就地式主控制器面板上有人机对话按钮、开关，可以手动实施半自动和硬手动点火。同时把放散塔现场信息以通讯方式回馈给中控室的DCS或计算机系统，不仅可以显示，还记录放散塔的现场情况，同时可以通过鼠标或触摸屏对现场实施人工半自动点火操作。

三、系统主要配置

序号 名称及规格 单位 数量高空点火伴烧头不锈钢 套 2-3

2低热值点火器HYDDHQ套 2-3就地式主控制箱套 1专用软件套 1石英绝缘组件套 6-12高压转接盒个 2-4高压瓷横担套 实测火焰探测组件HYZW套 1/管火炬火焰遥测器1台 视情况定燃气控制阀台 视放散管数定裸高压电缆￠2316L多股不锈钢丝绳 米 视情况定

四．主要技术参数

① 点火用燃气

高炉煤气： 压力≧7kpa

热值≧680 kcal/m3

② 火焰大小

与高炉煤气的供给量相关

③ 电源

电压 220V/50HZ ± 10%

功率 2-5KVA(视配置不同而不同)

④ 点火失误率 ≤1‰

⑤ 点火操作方式

具有 全自动；半自动；硬手动；远操点火功能⑥ 通讯

可与DCS系统通讯；与PC计算机系统通讯

武汉海韵仪表电气工程有限公司

第二篇：我国高炉热风炉新技术应用及展望

我国高炉热风炉新技术应用的回顾与展望

近20年以来，随着我国经济的高速发展，高炉炼铁技术进步非常之快，高炉热风炉大型化、多样化、高效化，大大缩小了我们与世界先进水平的差距，一大批炼铁及相关科技工作者开发出了一系列世界水平的具有自主知识产权的领先技术，填补国内外热风炉技术的空白，引起世人关注。主要表现在：霍戈文高风温热风炉的引进、大型外燃式热风炉或大型外燃式热风炉加辅助小热风炉的组合、顶燃式热风炉（俄卡鲁金顶燃式的引进、球式顶燃式、逆旋流顶燃式的开发）、大型外燃式热风炉自身预热式在大型高炉上的成功应用、高炉热风炉烟气余热预热助燃空气和煤气技术及其附加加热换热技术组合等等。所有这些，都取得了高风温的实效。热风炉设计的系统优化，自主设计、制造不同类型的高炉热风炉，各交叉口采用的组合砖都能自主设计、制造和砌筑。高炉热风炉烘炉技术、凉炉与保温技术,耐火材料和耐火涂料的研发大大推动了热风炉的技术成熟与发展。

在高炉热风炉的理论研究方面也取得了骄人的业绩。例如，计算机技术的应用，数值模拟仿真技术开发，高效燃烧器及冷态、热态实验，冷风与烟气分配技术也有我国自己的专利，高炉热风炉燃烧、流动与传热三大理论与实验研究。实现高风温的主要技术路线有:利用低热值煤气获得高风温的工艺方法;热工设备的组合;工艺技术材料优化与创新;国内也有人提出了1400℃超高风温的设想。

2005年我国重点大中型钢铁企业高炉平均风温1084℃，虽有较大提高，但比国际先进水平低100~150℃。同时，高炉煤气放散率仍有9.51%。这不仅浪费了大量的二次能源，而且严重污染了大气环境。随着炼铁燃料消耗所占炼铁制造成本翻番地增长，高风温对于富氧喷煤强化炼铁，推动炼铁技术进步、降低成本和增加经济效益显得越来越重要。

高温空气燃烧技术的应用

利用低热值煤气获得高风温的工艺方法主要有：（1）高炉煤气富化法；（2）金属换热器法；（3）自身预热法；（4）富氧助燃法；（5）掺入热风法；（6）辅助热风炉法等等。其中最具典型意义的两种：金属换热器法和热风炉自身预热法基本上代表了当今高温空气燃烧技术在利用低热值煤气获得高风温方面的发展新趋势。高温空气燃烧技术在国内的兴起

高温空气燃烧技术（High Temperature Air Combustion-HTAC）是20世纪90年代开发成功的一项燃料燃烧领域中的新技术。HTAC包括两项基本技术手段：一是燃烧产物显热最大限度回收（或称极限回收）；二是燃料在低氧气氛下燃烧。燃料在高温下和低氧空气中燃烧，燃烧和体系内的热工条件与传统的（空气为常温或低于600℃以下，含氧不小于21%）燃烧过程有明显区别。这项技术将对世界各国以燃烧为基础的能源转换技术带来变革性的发展。

1999年10月在北京中国科技会堂召开的高温空气燃烧技术（HTAC）技术研讨会上开始了第一次与世界各地开展此项技术的交流。很快诸如北京神雾、北京北岛能源技术开发公司、北科大赛能杰、山东博大等推出一系列蓄热式热回收技术，应用于工业化生产。就高炉热风炉而言，热风炉自身预热法和热风炉附加加热换热系统都属于高温空气燃烧技术在高炉热风炉上的应用。

附加加热换热系统—金属换热器法应用良好

德国迪林根（Dilingen）罗尔5号高炉（2220m3）采用附加加热换热系统（Additional Preheating Heat-exchange System）。

在罗尔5号高炉采用的附加加热换热系统中，建有两台金属换热器、1座燃烧炉，利用循环的废气可将助燃空气预热到500℃，同时把煤气预热到250℃，用单一的低热值（3000kJ/m3）高炉煤气可把风温提高到1285℃。

这种金属换热器法是一种热工设备的组合，具有较高的灵活性，独立于热风炉而存在，可以根据高炉状态的变化灵活地调节空气和煤气的预热温度，从而提高或降低热风温度，减少或增加预热空气和煤气量。实用新型专利“带有附加燃烧炉的热风炉预热装置”（专利号ZL96225818.0）在鞍钢11号高炉（2580m3），邯钢1#、3#、6#，山西临汾、太钢3#、4#，山东淄博、青钢3#、4#、临沂，宝钢梅山2#（1280m3），辽宁北台等厂的高炉都先后应用此工艺技术，效果显著。

高炉热风炉自身预热法发展成熟

高炉热风炉自身预热法（self-preheatingprocess）是我国首创。到目前为止，还没有检索到国外的有关文献。该工艺方法于1966年7月在我国山东济南铁厂3号高炉（100m3）由吕鲁平首先采用，并获得国家发明专利。发明至今，已走过整整40年不平凡的历程。大体上可划分为三个阶段：（1）发明、原始创新阶段；（2）理论探索、改进阶段；（3）工艺改进、大高炉应用阶段。这期间不少炼铁、热工科技人员进行了大量研究。

鞍钢先后在3座2580m3高炉上，10号（1994年）、7号（2002年）和将来的新4号（2006年）都应用这种具有自主知识产权的热风炉自身预热工艺技术。随着这一技术的发展与应用，相应的理论探索也取得了重要进展。通过计算机数值模拟，验证了这一技术独特的优越性和耐火材料的合理性。

辅助热风炉法发展方兴未艾

用两座辅助小型热风炉，燃烧过剩的高炉煤气，交替预热大热风炉的助燃空气，经调温后供大热风炉燃烧用。大幅度提高助燃空气物理热，实现1200℃以上高风温。此工艺技术可节省大量的高热值煤气，多利用高炉煤气，经济效益显著。鞍钢新建的两座3200m3高炉采用这种辅助热风炉法。德国和日本某些高炉也曾用蓄热式热风炉来预热助燃空气。

这几种工艺技术在理论上具有如下特点：

（1）破除了低温余热回收传统观念，大幅度地提高燃烧介质预热温度。虽然在系统中增加了一定的能量和投资，但综合分析总能耗和效益的关系，产出远远大于投入。

（2）以利用劣质燃料为基本点，经工艺转化后以低价值的高炉煤气获取高价值的高温热量。节省昂贵的高热值煤气供给更急需的部门，达到能源合理配置，创造更大的经济效益和社会效益，是真正的“资源节约型”工艺技术。

（3）燃烧介质预热后带入的物理热比同样数量的化学热更有用。这是因为燃烧介质预热后烟气温度下降，热效率提高，或者烟气带走的热量与不预热时相同，回收的热量更有价值。

热风炉的大型化、多样化、高效化

顶燃式热风炉的跨越式发展

近10年来，顶燃式热风炉在我国的广泛应用突飞猛进，一方面，在总结过去经验的基础上，自主研制开发出了多种多样的结构形式，大胆应用；另一方面，引进国外先进技术，都取得了可喜的结果。顶燃式热风炉具有诸多优点被人认同。

80年代初，我国首钢新2#高炉（1327m3）4座顶燃式热风炉的工业应用，在国内引起不小的震动。邯钢、石家庄高炉十几座顶燃式热风炉，湖南冷水江3号高炉有1座新型顶燃式热风炉。个别小厂也有采用顶燃式热风炉。后来的球式热风炉把顶燃式推进了一大步，国内一些钢铁厂看准了它的潜质，纷纷采用并自主研究开发。目前球式热风炉已成功地应用在1327m3级的高炉上。现在，多种多样的顶燃式热风炉在我国得到了广泛采用。

1）卡鲁金顶燃式热风炉迅猛发展这种结构的热风炉已在俄罗斯和乌克兰冶金工厂的1386～3200m3的高炉上建造使用。俄罗斯卡鲁金（Kalugin）顶燃式热风炉在我国迅速得以应用。例如，莱钢750m3、1880m3，济钢3座1750m3，淮钢两座450m3，青钢两座500m3，迁安连城两座480m3，国丰两座1800m3，首秦1160m3、2200m3，天钢3200m3，湘钢2200m3，安钢2800m3，唐钢3200m3和重钢高炉热风炉都采用此结构形式的热风炉。鞍钢2580m3和首钢曹妃甸5500m3高炉热风炉拟采用俄罗斯卡鲁金顶燃式热风炉。

2）球式热风炉的普遍应用球式热风炉也可划为顶燃式热风炉的一种，球式热风炉的体积小，结构简单，材料用量大大少于内燃式热风炉，从而大大节省了投资。在河北新丰、广西柳钢、江苏兴澄和四川威远等许许多多中小高炉得到很好的应用。目前球炉已成功地应用在1327m3级的高炉上。

3）其他顶燃式热风炉的崛起在国内，武汉宏图、承德鸿博、中冶全泰、新兴铸管等也开发出了具有自主知识产权的旋流、旋切流顶燃式热风炉，得到了很好的应用。

达涅利霍戈文高风温长寿热风炉的应用

达涅利霍戈文（Hoogovens）热风炉集多项科学技术研究成果与一身，自1969年问世以来，迄今为止已在十几个国家的几十座高炉推广应用。该热风炉具有结构合理、投资省、占地少、热效率高、风温高、寿命长等优点。

国内20世纪70年代开始研究开发，称之为高温改造内燃式。限于当时的技术水平和耐火材料的成本，没有很好地解决燃烧器、隔墙和送风系统等问题而“搁浅”。当时进行的1300℃高风温试验也是短期的，付出的代价是昂贵的。刮了一阵“高温改造内燃式”风之后，不得不重新考虑引进真正的“霍戈文高温长寿热风炉”。

武钢4号2200m3（2001年）、5号3200m3（1991年）、6号3200m3、7号3200m3，鞍钢11号2580m3（2001年）、鞍钢新1号3200m3（2001年）、唐钢2560m3（1998年）、2000m3、首钢1726m3、太钢1200m3、攀钢1260m3（1996年）和上钢一厂2500m3（1999年）、邯钢新建两座3200m3（2006年）等高炉均采用此种结构形式热风炉。平均风温达到1150～1200℃。

大型外燃式热风炉稳定运行

外燃式热风炉是内燃式热风炉的进化与发展。本钢5号高炉热风炉为地得式。鞍钢6号高炉热风炉（AW-Ⅰ），实际为通常所说的马琴——派根司特（MartinandPagenstecher）外燃式，鞍钢7号（AW-Ⅱ）、10号高炉、宝钢所有热风炉都是新日铁式（NSC：NipponSteelCorporation）外燃式。

值得一提的是，鞍钢6号高炉（1050m3）热风炉（AW-Ⅰ）1976年投产，是我国第一座外燃式热风炉，虽然经过几次凉炉、再生产和更换燃烧器、格子砖，但确切地讲，双拱顶及连接管，大墙与炉壳，至今已工作整整30年，可谓是我国的长寿热风炉。后来不久，鞍钢自主研究开发的7号高炉（2580m3）热风炉（AW-Ⅱ）参照新日铁外燃式也的确早于宝钢，也一直沿用至今。20世纪80年代初，宝钢引进了真正的新日铁外燃式。虽然应用了大量的高热值煤气等不利因素，但确实长时间地实现了1200℃以上的高风温和长寿，已引起国人的关注。鞍钢10号高炉（2580m3）、太钢4350m3、马钢两座3600m3等大型高炉热风炉都仍然采用新日铁式外燃热风炉。鞍钢鲅鱼圈新建4038m3高炉拟采用PW公司大型地得外燃式热风炉。

热风炉的烘炉、保温与凉炉技术

高炉和热风炉的烘炉技术

鞍钢6号高炉硅砖热风炉是我国第一座硅砖热风炉，当时采取的烘炉方式是成功的。后来国内陆续采用的硅砖热风炉的烘炉都取得了成功，探索出非常宝贵的操作和维护经验。由天津长冶热能设备有限公司研制开发成功的内燃式烘炉器是近10年来广泛采用的一种烘炉专用设备。用于高炉、热风炉、加热炉和其它工业炉窑的烘烤。该烘炉器使用油或燃气，烘炉时火焰不直接接触耐火砌体。经配风，调节温度后喷入炉窑，确保烘炉曲线的完整性。结合用户的需要，采用烘炉器烘炉已经取得了较好的经济效益和社会效益。通过与启动高炉鼓风机烘炉比较，该方法是既节约大量电费又获得高质量的好方法，近10年来，采用该方法为国内外各大钢铁公司烘烤（128～2500m3）高炉及热风炉已达百余座。

目前，各种不同类型的炉子，各种不同种类的耐火材料，各种不同类型的燃烧介质都能够很好地解决烘炉问题。硅砖热风炉的长周期保温技术

热风炉的保温，重点是硅砖热风炉的保温，是在高炉停炉或热风炉需要检修时。如何保持硅砖砌体温度不低于600℃，而废气温度又不高于400℃。根据停炉时间的长短与检修的部位和设备，可采用不同的保温方法。鞍钢首先采用的这种燃烧加保持炉顶温度、送风冷却、控制废气温度的作法称之为“燃烧加热、送风冷却”保温法。这种保温方法是硅砖热风炉保温的一项有效措施。不管高炉停炉时间多长，这种方法都是适用的。

鞍钢10号高炉（1994年）新旧高炉转换，停炉期间，对硅砖热风炉采用“燃烧加热/送风冷却”方法,保温138天，效果非常好。宝钢1号高炉热风炉也成功地进行了硅砖热风炉的长周期保温。

硅砖热风炉凉炉再生产技术

硅砖热风炉的凉炉：硅砖具有良好的高温性能和低温（600℃以下）的不稳定性。过去，硅砖热风炉一旦投入生产，就不能再降温到600℃以下，否则会因突然收缩，造成硅砖砌体的溃破和倒塌。经国内外大量的试验研究，硅砖热风炉的凉炉，大体上有两种方法：自然缓慢凉炉和快速凉炉。

砖热风炉用自然缓冷凉炉是成功的，但由于工期的关系，自然缓冷来不及，还要做快速凉炉的尝试。鞍钢1985年在6号高炉硅砖热风炉上进行了快速凉炉的试验，用14天将炉子成功地凉下来。并成功地反复再生产。快速凉炉是非常成功的，打破了“硅砖热风炉一命货”的论点，说明硅砖热风炉快速凉炉是可行的，预示了“硅砖热风炉跨代使用”的可能性和必然性。

关行业的进步起到了助推作用

冶金设备制造技术的进步

冶金设备制造技术的进步为热风炉技术的发展起到了关键性的助推作用。高温热风阀的引进、研发和推广应用解决了高风温热风炉阀门的寿命问题。各种不同类型的波纹膨胀器的应用，解决了热风管道膨胀问题。抗晶间应力腐蚀钢板的研制成功为高风温创造了有利条件。

耐火材料的大幅度进步

具有自主知识产权的各种不同类型、不同材质的耐火材料给热风炉按不同温度区间选择不同材质的耐火材料提供了广泛的选择空间和可靠保证。

各种不同类型结构形式的热风炉高温区采用的硅砖和低蠕变高铝砖，重要部位所需的堇青石、莫来石砖，各交叉口采用的组合砖都能自主设计、制造和砌筑，并达到一个相当高的水平。

耐火砌体涂覆高辐射材料

最近，济南慧敏科技开发的新型高辐射材料——微纳米高温远红外节能涂料在各种工业炉窑上广泛应。该高辐射新材料工作温度：300～1810℃；适合燃气、煤、油、电等各种燃料种类，可缩短升温时间；降低排烟温度；提高炉温及炉温均匀度，燃料燃烧充分；提高热效率，提高工效5%～15%；保护炉衬，延长炉窑使用寿命；节能5%～20%。可用于锅炉、工业电炉、均热炉、陶瓷窑炉、石油化工行业的加热炉、裂解炉、冶金热风炉、球团竖炉、轧钢加热炉等各种工业炉窑的节能。

这种远红外涂料具有节能作用自20世纪50年代就被专家确定；70年代国外有产品面世；80年代国内有产品面世；半个世纪没有得到全面推广，其原因是施工工艺没有得到良好解决。该材料发射率0.91～0.93；耐火度大于1800℃；附着力2级以上；抗热振性1200℃；室温10次以上无脱落；粒度25～780nm。该项新材料自发明问世以来，迅速在各种炉窑上应用，如济钢、莱钢、邯钢、青钢、长治、鞍钢。经检验部门检测及用户使用，该产品粘接力强，高温使用不易开裂、脱落，使用寿命长，主要技术指标达到了国际先进水平。

基础理论与应用研究起到了支撑作用

2005年9月“高风温长寿热风炉研讨会”在秦皇岛召开，知名教授、博士以及从事热风炉研究和操作的专家学者聚集一堂，一致认为，提高我国风温水平是使我国由炼铁大国向强国转变的重要标志之一。并提出热风炉的设计和操作应首先把1250℃的风温作为近期目标，把1400℃的风温作为我们进入强国的研究目标。目前，一大批科研人员长期不懈的努力，解决了众多不同层面的技术关键和研究开发出了具有国际先进水平和实用价值的新工艺、新技术、新材料，都取得了显著的经济效益。

热风炉传热过程数学模型的发展

在我国，对热风炉蓄热室传热模型的研究与应用方兴未艾。一些文献从不同侧面对热风炉操作与控制进行了积极探索，其中，有些模型已应用于实践。张宗诚、苏辉煌应用热风炉不稳定态传热的数学模型较准确地计算出了热风炉内格子砖和气体沿着高度方向随时间变化的温度分布。从而为预测热风温度、废气温度、送风时间和热效率，以及分析各种不同操作制度下的热工特征和选择最佳的设计与操作制度提供了可靠的手段。张建来根据热平衡方程及若干经验公式建立了热风炉热量控制燃烧数学模型，其要点是以热量控制热风炉的燃烧，根据下一周期的加热风量、风温来确定所需要的煤气化学热，以达到最佳燃烧。数学模型的建立为计算机有效控制燃烧提供了基础模型。根据不同的送风模型进行送风调节，获得了满意的结果。此外，热风炉换炉的自动控制系统、自寻最优化控制都是建立在不同的数学模型基础上的。宝钢高炉热风炉数学模型应用20年的实践证明，用数学模型控制热风炉燃烧及有关操作制度，选择合理的热工参数，及时调整控制变量，可以达到节约能源、提高风温的效果。由此可见，可靠的数学模型对于热风炉的自动化操作和节能增效是十分有益的。燃烧器冷态、热态模型实验研究

热风炉由于空气预热温度较高，使陶瓷燃烧器工作条件恶化，且易产生脉动燃烧。为解决这个问题鞍山钢铁学院的教授们与现场结合专门进行了陶瓷燃烧器的冷态、热态试验。在热态模型上测量了不同燃烧能力、不同空气预热温度时燃烧室内温度分布、废气成分、火焰长度及燃烧稳定性等。为开发能适应热风炉不同工况下陶瓷燃烧器提供了依据并找到了解决燃烧振动的方法。并利用这一热态模型为上钢一厂、昆钢等做了专项试验研究，取得成功。

烟气和冷风均配技术

气流在热风炉内的行为，早已引起人们的注意。20世纪70年代初，前苏联与前联邦德国分别对此做了模拟试验研究。近年来，我国也做了大量工作，并已着手采取措施改善气流在蓄热室内的分布。20世纪80年代，武汉冶金建筑研究所研制成功“热风炉冷风均匀配气装置”。它是由气流整流器和数个阻流导向板组成。气流整流器安装在冷风入口的内侧，其作用是整流和均匀分流，阻流导向板安装在蓖子下空间，通过阻挡和导向破坏涡流，均匀分布气流。这一技术已成功地应用于攀钢3号高炉和鞍钢9号高炉，收到了良好效果。

北京科技大学、包头钢铁学院的许多研究人员采用计算机模拟的方法也成功地解析了热风炉气流分布不均的实际状况，并提出了解决问题的方法，得以应用。生态热风炉与绿色热风炉的建设

在利用冶金工厂产生的二次能源，大力推动循环经济的同时，努力建设“资源节约型、环境友好型”社会。在控制温室气体排放方面，热风炉还有大量工作要做[7。生态热风炉与绿色热风炉的主要特征为：（1）使用低热值煤气作为主要燃料，经工艺转化后以低价值的高炉煤气获取高价值的高温热量。减少煤气的放散量，节省昂贵的高热值煤气供给更急需的部门，达到能源合理配置，创造更大的经济效益和社会效益，真正做到“资源节约型”工序；（2）实现系统优化、合理燃烧；（3）烟气余热尽最大努力回收利用，如首先采用金属换热器预热煤气和助燃空气；其次，还是这部分烟气供煤粉车间作为干燥、惰化气；再次，供解冻库作为热气源用等；（4）开发减排温室气体总量的有效措施和相关技术。

结语

随着高炉炼铁技术的快速发展，高炉热风炉的选择范围越来越大。大型化、多样化、高效化，大大缩小了我们与世界先进水平的差距。一大批炼铁及相关专业科技工作者开发出了一系列世界水平的具有自主知识产权的领先技术，填补了国内外热风炉技术的空白，引起世人关注。1200℃高风温热风炉技术的进步与发展，是20多年来广大高炉热风炉工作者不懈努力的结果。霍戈文高风温热风炉的引进、大型外燃式热风炉（地得式、新日铁式）或大型外燃式热风炉加辅助小热风炉的组合、顶燃式热风炉（俄卡鲁金顶燃式的引进、球式顶燃式、旋流、旋切顶燃式的开发）、大型外燃式热风炉自身预热式在大型高炉上的成功应用、高炉热风炉烟气余热预热助燃空气和煤气技术及其附加加热换热技术组合等都取得了高风温的实效。

第三篇：3200m3高炉炼铁工艺及新技术简介

200 m3高炉炼铁工艺及新技术简介

陈临韬丁晓新(天津二十冶建设有限公司,300301)［摘要］介绍了3 200 m3高炉工程采用的炼铁新工艺及新技术,由于施工技术管理人员了解炼铁工艺流程和设计的先进性,科学合理地组织施工,确保了工期的顺利完成。关键词：高炉炼铁工艺新技术介绍 1概况

天钢3 200 m3高炉设计年产铁水为255万t。其主要配套设施包括卡卢金顶燃式热风炉四座、高炉上料系统、水冲渣系统、煤气净化回收系统、高炉煤气余压透平发电机组(TRT)以及供电、供排水、通风除尘设施等。此外,还增建7 800 Nm3/min气动高炉鼓风机组一套、140 t/h燃气中温中压蒸汽锅炉一台。

其它配套生产设施包括煤粉制备喷吹站、集中空压站等。

本工程采用精料、高风温、富氧、大喷煤量、环境保护等关键技术与设备。实现了高炉生产达到高效、优质、低耗、长寿的目的,并达到世界同类型高炉的先进水平。本工程主要生产工艺流程见图1。

图1高炉工艺流程示意图

2高炉工程主要工艺、项目内容 2.1高炉车间工艺布置

高炉车间工艺布置采用矩形双出铁场四个铁口,高炉本体布置在预留区域内,矿焦槽分开并列布置,设置焦丁回收系统,矿石中间设称量漏斗及焦炭集中称量漏斗,用胶带机上料。矩形双出铁场,在东西出铁场各设两个铁口、三条铁路线,每个出铁场配一套新型环保INBA炉渣 1 处理装置,设两个事故干渣坑。配置四座卡卢金式顶燃热风炉,辅以外置燃烧炉双预热装置,预热助燃空气和煤气。2.2矿焦槽及上料系统

高炉贮矿槽和贮焦槽并列布置,其中贮矿槽设双排贮槽,贮焦槽为单排贮槽。烧结矿、球团矿、块矿和焦炭在槽下分散筛分。上料系统采用胶带机上料,上料主胶带机倾角为11.5°。原料贮运系统设置了完善可靠的自动化控制系统,可实现系统全自动化操作。各扬尘点均设有除尘吸风装置,系统除尘采用维护简便、运行费用较低的电除尘器,排放气体含尘浓度≤80 mg/Nm3。2.3炉顶系统

炉顶采用带静态布料器的串罐无料钟炉顶装料设备,炉料偏析小,设备磨损小,维护简便。无料钟炉顶进行高压操作,有利于改善料柱透气性,提高煤气利用率,延长炉衬寿命。无料钟炉顶料罐有效容积72 m3,溜槽长度4 500mm。传动齿轮箱采用净化水循环冷却和氮气密封。炉顶料罐均压采用半净煤气一次均压,用氮气进行事故均压。料罐煤气放散时,煤气通过旋风除尘器和消音器后放散,最大限度地降低对环境的污染。炉顶设置三台紧凑式垂直探尺,其中两台探测深度0～6m,一台0～24 m。2.4粗煤气系统

高炉炉顶煤气经四根/2 300 mm的煤气导出管从炉内引出,上升后合并进入两根直径为/3 000 mm的上升管和直径为/3 400 mm的下降总管进入除尘器。高炉煤气除尘采用轴向旋流除尘器,积存在除尘器下部的炉尘通过锁气罐加湿装置和卸灰装置,卸入汽车,运往烧结车间供配料用。2.5炉体系统

炉体系统由自立式大框架、炉体冷却设备、炉体水冷系统、内衬及高炉附属设备组成。为实现高炉一代寿命15年以上,炉体采用全冷却壁,炉底至炉喉钢砖下沿共设置16段冷却壁,其中,炉腹、炉腰、炉身下部高热负荷区域采用了5段铜冷却壁,其余11段为铸铁冷却壁。根据其所处部位的工况选用相应内衬砖镶入冷却壁内,形成砖壁合一薄内衬结构。炉底、炉缸选用导热性能优良的美国UCAR热压小炭块炉缸+UCAR普通大炭块炉底+国产陶瓷杯。风口区采用刚玉莫莱石大块组合砖砌筑,以加强砌体结构的稳定性。

高炉本体设有完善的温度流量、压力等检测元件,采集高炉炉体信息,用以指导高炉生产操作。

2.6风口平台及出铁场

设置独立的钢结构风口平台,平台上设有人工移动式拆卸风口机和装风口机各一台,并在风口处铺设用于装卸风口的机械行走专用轨道。

采用矩形出铁场,每个出铁场设两个出铁口,三条铁水线,同一出铁场两个铁口夹角为78.75°。铁水采用260 t鱼雷罐车运输,每个摆动流嘴下停放线尽头一侧,能停放两台鱼雷罐车。

出铁场平台安装有全液压泥炮、全液压开口机、铁水摆动流嘴等设备。泥炮、开铁口机同侧布置。设计平坦化出铁场和供汽车直接上出铁场引桥。配有完善的通风除尘设施,以改善炉前操作环境。2.7炉渣处理系统

工程采用新型环保INBA炉渣处理装置,两个铁口共用一套,共设两套。冲制的水渣经胶带机输送至水渣堆场,汽车外运。环保INBA炉渣处理设施不仅结构紧凑、流量合理、自动化程度高、工作可靠,而且设有蒸汽冷凝系统,使蒸汽冷凝分流,减少蒸汽中SO2、H2S等污染物的排放量。在炉体外围设置两个备用干渣坑,以保证在开炉初期和渣处理装置出现故障时能维持正常生产。

2.8热风炉系统

为满足大型高炉生产时对高温的需要,高炉采用四座卡卢金式顶燃热风炉,热风炉中心距为12 000mm。炉内蓄热室采用高效的19孔格子砖砌筑,格孔直径为30 mm,热风炉总高52 m。热风炉系统布置在铁路线之间。热风炉系统还包括工艺管网、阀门、助燃风机、预热器、烟囱等设施。

2.9煤粉喷吹系统

煤粉喷吹控制系统中包括过程控制和程序控制。过程控制主要包括总喷吹速率控制,氮气管道的加热控制,喷吹罐的自动加压等。程序控制包括喷吹罐的自动加料操作,自动换罐,自动排压操作,停电事故、计算机事故等紧急处理操作系统。全部操作分为自动、手动两种方式,并设有施工操作台。3设计中采用的新技术

(1)采用矿石、焦炭槽下筛分等精料技术;(2)采用带静态布料器的新型串罐无料钟炉顶;(3)采用高炉长寿综合技术即全冷却壁炉体,水冷炉喉钢砖,软水密闭循环冷却系统,砖壁合一薄内衬结构,长寿炉底炉缸内衬结构炉喉布料监控技术;(4)采用矩形双出铁场,设汽车上出铁场引桥,出铁场平坦化,炉前操作自动化;(5)采用长寿型高风温顶燃式热风炉;(6)采用新型环保INBA水渣处理技术,设置冷凝塔,实现蒸汽零排放,充分改善高炉区域的环保条件;(7)采用富氧、大喷煤新技术;(8)粗煤气系统采用占地少,除尘效率高的环保型轴向旋风除尘器;(9)采用焦丁回收、烟气预热回收、TRT煤气余压发电等节能降耗技术;(10)采用完善的三电一体自动化检测和控制技术,配备高炉专家系统,加强高炉的检测分析手段;(11)原料和出铁场系统均采用维护简便、运行费用低的电除尘器;(12)采用效率高、占地少的斜板沉淀污泥处理等新技术。4结束语

综上所述,项目经理及相关管理人员应了解和掌握工程的工艺结构和工艺流程,做好施工准备和施工部署,在施工中积极推广和应用新工艺、新技术,科学组织,合理安排,综合平衡,保证工程的顺利进行。(收稿2007-3-12责编崔建华)作者简介

陈临韬,女,1963年出生,现任天津二十冶建设有限公司技术质 量部部长,工程师。200 m3高炉工程施工管理

边朝峰(天津二十冶建设有限公司,300301)［摘要］论述了3 200 m3高炉工程的施工原则、施工管理、施工机械管理的具体内容。通过严格的管理,保证施工进度、工程质量和安全文明施工。关键词：高炉工程施工机械管理 1工程概况

天钢3 200 m3高炉是目前是我公司承建的容积最大的高炉之一,集多项的先进设备于一身,达到了国内领先、国际先进的装备水平。我公司承担了高炉系统全部工程的施工,从土建 3 专业到机电专业,主要项目有:高炉本体、出铁场、热风炉、煤气清洗、水冲渣、矿槽上料、喷煤站、TRT余压发电、矿槽及出铁场除尘、高炉变电所及主控楼等系统。2施工简介 200 m3高炉工程,自2004年8月1日开工,至2006年5月2日竣工投产,工程自全面投产以来,各项经济指标均达到或超过设计水平,得到业主及有关单位的高度赞扬。该工程建安工作量为6.57亿元,完成实物量如下:混凝土浇注量75 598 m3,耐材砌筑7470 m3,钢结构制安22 459 t,各种管道安装77 143m,各种电缆敷设1 195 km,设备安装13 018 t,土方开挖量202 574 m3,回填土118 040 m3。在工程施工过程中,项目经理部统一领导、统一部署,以专业施工单位分级管理的模式,分三个施工阶段,第一阶段以土建施工为主,各个专业密切配合;第二阶段以结构安装和耐材砌筑为主,机、电安装专业配合;第三阶段以机、电安装调试为主,其它专业配合。我们发挥全体施工人员的主观能动性,积极组织施工的穿插配合、交叉平行作业,减少各专业各工序的相互干扰,加快施工进度,及时协调解决施工中的实际困难和技术问题,为施工的顺利进展提供了有利条件。3施工管理

3.1施工平面布置与场地管理 200 m3高炉占地狭小,布局紧凑,工程项目多,且没有正式的施工道路。为了保证施工的顺利进行,首先,安排好土建的开工顺序,如先开挖高炉本体基础,其出铁场基础先不开挖,留出施工通道及混凝土泵车占用的场地,因为高炉基础混凝土一次浇注量约为10 200 m3。在基础周围形成一个临时环形通道,两个入口,以保证施工畅通。高炉基础施工完毕后,开始施工出铁场的基础,但考虑3 000 ·tm塔吊占位,出铁场1#铁口的位置先不施工,留出塔吊占位,待拆除塔吊后再施工此处。所以说,现场的施工以高炉本体为中心,各个专业的施工均是先里后外向外延伸,有条件的同步进行。整个现场的场地布置施工依照以下原

第四篇：节能新技术、新产品、新装备申报材料

节能新技术、新产品、新装备申报材料 大纲

一、概要 1.技术（产品、装备）提供单位基本情况。单位名称、性质、地址、邮编、法人代表、技术联系人及联系方式。

2.技术（产品、装备）基本情况。名称、适用范围等。

二、评价指标 1.节能效益（注明相关数据来源及测算过程，下同）。预计 5 年后推广能形成的节能量及相应的节能效益。

2.经济效益。与基准情景相比的单位节能量投资额（元/吨标准煤）；与基准情景相比的静态投资回收期。

3.技术先进性。技术创新水平，特别是能效方面改进情况，可以分为国际领先、国际先进、国内领先和国内先进水平。

4.技术可靠性。技术投入应用的可靠性或技术成熟程度，实际应用案例的数量和使用年限情况。

5.行业特征指标。根据行业特点选择。

三、推广建议 1.应用的节能潜力，包括推广潜力、预计投入、预计可形成的节能效益。

2.预计 5 年后推广总投入。

3.建议推广该技术（产品、装备）的支撑措施。

四、应用案例分析 1.案例简介（1）案例应用单位。

（2）案例应用节能情况。

（3）案例能耗监测情况。

2.案例内容 （1）节能改造前用能情况。

（2）节能改造实施内容及周期。

（3）节能减排效果分析。

（4）节能改造投资额、效益和投资回收期分析。

3.能耗监测内容 （1）节能监察机构或第三方专业机构出具的实际运行半年以上的能耗测试报告（对已经投入市场的节能技术）。

（2）节能量测算结果。

（3）节能效益测算结果。

4.案例应用单位反馈 （1）案例应用单位对节能改造效果的评价。

（2）案例应用单位对节能技术（产品、装备）的评价。

（3）应用证明（包括采购合同或发票、用户证明等）。

5.结论（需应用单位盖章）

五、有关附件 1.技术（产品、装备）提供单位的营业执照和组织机构代码证等。

2.具有专业资质的第三方检测机构出具的该技术（产品、装备）的性能检测报告；

3.专业认证机构出具的认证证书。

4.技术（产品、装备）专利证书复印件或知识产权声明（如知识产权为其他企事业单位所有或与其他企事业单位共有，需同时提供由该企事业单位出具的正式授权使用声明）； 5.奖励证书复印件（加盖公章）及其他补充证明材料

第五篇：暖通空调节能新技术

暖通空调节能新技术综述

摘要：暖通空调对人们的生产生活有着重要的意义，因此暖通空调的前景非常广阔。本文对关于暖通空调新技术作了简单的论述，分别介绍了蓄能空调，地源热泵技术，变风量空调系统，温湿度独立控制空调系统的基本特点。

关键词：建筑节能；蓄能空调；地源热泵；变风量；温湿度独立控制

Summary of HVAC energy-saving technologies

Abstract：HVAC has great significance on people's production and life, therefore, there is a very broad outlook of HVAC.This article about HVAC briefly discusses new technology and introduces the basic characteristics of the storage air conditioning, ground source heat pump technology, VAV systems, independent control of temperature and humidity respectively.Keywords: Building energy efficiency;storage air-conditioning;ground source heat pump;VAV;independent control of temperature and humidity

0.引言

建筑能耗占总能耗的比例日益增长，随着城市建设的高速发展，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生产能耗约1 3%，建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿㎡，绝大部分为高能耗建筑，且每年新建建筑近20亿㎡，其中95%以上仍是高能耗建筑。庞大的建筑能耗，已经成为国民经济的巨大负担，为满足人们在生产生活中的需求又能最大限度的节能，除了传统空调技术外，一些暖通空调新技术如蓄能空调、地源热泵、变风量技术、热湿分离空调系统等也将得到广泛的应用[1]。

1.蓄能空调

蓄能空调是指利用蓄能设备在空调系统不需要能量的时间内将能量储存起来。在空调系统需要的时间内将这部分能量释放出来，包括：潜热蓄能，显热蓄能。

1.1 冰蓄冷的优点

它的优点是：平衡电网峰谷负荷，减缓电厂和供配电设施的建设；制冷主机容量减少，可使空调系统电力增容费和供配电设施费降低；利用电网峰谷荷电力差价，降低空调运行费用；电锅炉及其蓄热技术无污染、无噪声、安全可靠且自动化程度高不需要专人管理；冷冻水温度可降到1-4℃，实现大温差、低温送风空调，节省水、风输送系统的投资和能耗；相对湿度较低，空调品质提高，可有效防止中央空调综合症（具有应急冷热源），空调可靠性提高（冷热量全年一对一配置，能量利用率高）。

1.2 冰蓄冷存在的问题

其缺点是：在不计电力增容费前提下，一次性投资比常规空调大；蓄能装置要占用一定的建筑空间；制冷蓄冰时主机效率比在空调工况下运行低、电锅炉制热时效率有可能较热泵低。

1.3 解决方法

冰蓄冷缺点已得到克服。冰蓄冷空调一次性投资较常规空调大已得到有效克服，通常对于适合采用冰蓄冷空调的建筑，如常规空调系统选用风冷热泵或直燃型溴化锂吸收式制冷机，一般冰蓄冷空调投资不会超过常规空调系统；但如果常规系统选用水冷式电动冷水机组则其投资通常较冰蓄冷低20%左右，但如计及电力增容费二者投资也有可能持平。有些蓄能装置可不占用有效建筑空间。如温州体育馆，蓄冰装置分别采用无压混凝土槽、无压或有压钢槽（罐）等分设于绿化草皮地下、停车场地下、屋顶等非使用建筑空间，蓄能空调机房面积可做到不超过常规空调冷冻机房占用面积。利用自控系统，将蓄存冷量全年一对一有效利用，做到空调全年用电量不增加，如结合大温差、超低温送风空调技术其全年用电量可得到节约[2]。

2.地源热泵

地源热泵是以地源能(土壤、地下水、地表水、低温地热水和尾水)作为热泵夏季制冷的冷却源、冬季供暖供热的低温热源，同时是实现供暖、制冷和生活用水的一种系统。它用来替代传统的用制冷机和锅炉进行空调、供暖和供热的模式，是改善城市大气环境和节约能源的一种有效途径，也是国内地热能利用的一个新发展方向。

2.1 地埋管热泵系统研究现状

近年来，地下埋管换热器类型、土壤换热器传热分析、土壤热物性参数有效性测试及施工工艺成为地埋管热泵系统的热点研究内容。其中，地埋管换热器有水平和竖直2 种埋管方式。当可利用地表面积较大，浅层岩土体的温度及热物性受气候、雨水、埋设深度影响较小时，宜采用水平地埋管换热器。否则，宜采用竖直地埋管换热器。

2.2 地埋管热泵系统存在问题

水平埋管由于占地面积较大，除了在单元住宅等建筑中能有一定的应用外，其他中大型建筑形式中的应较为有限。为了提高单位占地面积的换热量，需要考虑利用沿垂直方向的岩土层的蓄热作用，如设置多层盘管等。若水平埋管埋深较浅(如在2 m以内)则热泵运行后地温可在下1 个运行季节到来时通过与地面的传热而恢复，但埋深较深时，地温却只能部分恢复。

与水平埋管相比，垂直埋管方案更具有大型工程的实际意义，垂直埋管方式可以在较小的占地面积下获得较大的换热能力，但同时必须考虑的是地温恢复问

题。垂直埋管换热器有2 种基本形式: U 型管式和套管式，U 型管式埋管换热器可以用于埋深特别深的工程中，原因是其具有安装方便，不易出现渗漏等优点。目前利用U 型管式埋管换热器的埋深可达180 m。套管式埋管换热器则可以充分利用钻孔资源，由于其外表面与岩土间的换热面积较大，因此换热能力比U 型管高，但是套管式埋管换热器却存在结构复杂、有渗漏担心及不能用于钻孔深度很深的场合等不足。

2.3 地埋管热泵系统解决方法

因此，对于多层埋深较深的水平管地下埋管换热器，在应用上往往需要结合太阳能进行热补偿或应用于冬、夏两季冷热联供使用，以克服上述问题[3]。

3.变风量空调系统

3.1 变风量系统与定风量的比较

集中式空调定风量系统存在着诸多缺陷，它是按照最大热湿负荷确定送风量的，送风量全年不变，当室内负荷减少时，调节再热量，提高送风温度维持室温，浪费热量或冷量。针对定风量系统存在的问题，提出了解决方法：减少送风量，维持室温。通过这种手段，节约了因提高送风温度所需热量，使得系统处理风量减少，风机电耗下降，制冷机冷量下降。

3.2 变风量空调系统应用现状与问题

VAV 空调系统真正进入国内的时间较晚, 技术相对复杂, 控制环节多, 尤其是对系统和设备的控制要求较高, 使得VAV 系统的节能性没有充分体现出来, 此外, 系统还存在无法达到调节要求、运行不稳定等问题, 这也大大限制了VA V 系统在国内的推广和应用。

3.3 解决方法

降低风机能耗是实现VAV 空调系统节能的重要一环, 而优化风机特性是降低能耗的关键。因此研究VAV 末端管路特性与风机特性的匹配, 实现风机的优化配置和运行可以大大降低系统能耗[4]。

4.温湿度独立调节空调技术

4.1常规空调系统与温湿度独立控制空调系统的比较

目前常规空调系统大多采用冷凝除湿方式处理空气，降温与除湿同时进行。而实际上降温所需的冷源温度明显高于除湿所要求的冷源温度，而且此种处理方式很难满足建筑室内空气温度与湿度同时变化的需求。将温度与湿度独立处理的空调系统可以避免常规空调系统热湿耦合处理带来的问题，能够有效提高空调系统的能源利用效率。在温湿度独立控制空调系统中，采用17 ℃ 左右的冷冻水即可实现控制室内空气温度的目的;采用溶液除湿或冷凝除湿等多种方式处理新风，可以实现控制室内空气湿度及提供新鲜空气的需求[5]。

4.2 毛细管辐射供冷

毛细管辐射空调是一种以塑料作为毛细管材料，采取毛细管作为传热末端，表面形成“冷网格”形式的新型辐射空调，它以冷水作为冷量输送介质，具有安装使用方便、重量轻等特点。毛细管辐射空调在应用中存在不同的安装布置方式：直接裸露安装、表面喷涂或5-10mm水泥砂浆、混合砂浆在天花板、地面或墙壁上供冷，也可结合建筑装修，与石膏板或金属顶板组合成模块后安装[6]。

4.3 溶液除湿系统

江亿等对溶液除湿供冷技术进行了大量的研究, 并在工程应用上取得了较好的节能效果。溶液除湿空调技术的关键在于溶液除湿过程和溶液再生过程。传统溶液除湿空调采取的技术路线是室外新风直接进入除湿器进行溶液除湿, 利用热泵或其他辅助设备加热溶液, 加热后的溶液直接与室外空进行热湿交换, 使溶液再生。由于热湿地区室外空气含湿量高, 加大了除湿器的除湿负担, 室外空气与再生溶液表面的水蒸气分压力差小, 导致溶液的再生浓度及效率降低, 削弱了传统溶液除湿技术在该类地区的节能效果。

溶液除湿系统在除湿和减少污染物方面具有一定的优势，通过与压缩式/ 吸收式制冷机、天然气锅炉和太阳能设备等相结合，在ARI 标准工况下的性能系数为0.71 ～ 1.25，具有较好的应用前景。李震，等提出了一种带有溶液热回收器的新风空调机，可以用来回收室内排风的能量，使得新风机的性能系数明显提高[7]。

5.结束语

暖通空调关系到千家万户的冷暖, 关系到人们的健康和安全，关系到工作效率和产品质量，还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。工程设计是影响暖通空调工程质量最重要的一个环节, 暖通空调设计方案直接关系到系统性能特性、能耗、投资和运行费用,。因此方案设计是暖通空调设计工作最重要的环节之一。以往的暖通空调设计多重功能、轻节能，对节能的考虑仅限于满足设计规范、标准提出的限定性要求，即被动适应规范、标准，而非主动追求合理发挥系统的节能潜力。建议在设计过程中导入节能目标，将重功能、轻节能的设计传统，转变为保功能、重节能的设计理念，综合能耗、投资、运行费用 等特性，从而提高暖通空调系统的建筑节能水平。

参考文献

[1] 伍小亭.暖通空调系统节能设计思考[ J].暖通空调,2012,42(7):1-11

[2] 徐伟等.日本热泵蓄能技术的发展现状与趋势[ J].暖通空调,2008,38(1):24-30

[3] 徐伟, 刘志坚等.中国地源热泵技术发展与展望[ J].暖通空调,2013，29（10）: 26-33

[4] 马素贞，刘传聚.变风量空调系统发展状况[ J].暖通空调, 2007, 37(1): 33-36

[5] 张涛, 刘晓华, 江亿等.温湿度独立控制空调系统应用性能分析[ J].暖通空调, 2010,26(10):147-150

[6] 高志宏，刘晓华，江亿.毛细管辐射供冷性能实验研究[ J].太阳能学报,2011,32(1):

102-106

[7] 唐易达,郑文亨，贾彬，等.热湿条件下溶液除湿空调的性能分析[ J].暖通空调, 2010,61(11): 2805-2808