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摘要：我省工业窑炉，由于数量多、分布面广、种类繁多，过去一直底数不清。自1988年成立浙江省工业炉窑技改小组后，才进行了摸底调查。通过调查认为，本省的工业窑炉，近几年来虽进行过技术改造和推广应用“四新”，但与先进地区相比有差距。我省现有的工业窑炉设备，仍然比较陈旧，特别是燃烧技术落后，造成燃烧不完全，能耗高。由于窑炉内温度分布不均匀，常出现“过火”、“欠火”现象，不能满足生产工艺要求;排烟温度高，余热利用差，烟尘大，达不到环保与节能的要求。此外，还有一些工业窑炉劳动强度大，工作环境恶劣，对操作工人的健康带来危害。为此，提高燃烧效率，适应多种燃料，使烟尘、洗涤水的排放达到国家标准允许范围，便成了我省工业窑炉节能环保工作的重要内容之一。
关键词：工业炉;节能降耗;研究
一、我国能源利用现状
（1）我国的能源消耗以煤为主，其次是石油、环境问题日益突出。我国煤炭消耗量占一次性能源消耗总量的66.3%，石油占23.5%。由于原煤没有经过选洗直接燃烧，燃煤造成的烟气排放量占排放总量的70-80%，SOz排放形成的酸雨面积已经占国土面积的1/3，由于燃燒石化燃料CO。的排放量是我国温室气体的主要来源。
（2）优质能源比重逐渐上升，石油安全不容忽视。我国自1993年以来，就已经成为石油净进口国，而且对外依存度逐年提高，对外依存度达32.8%。
（3）工业用能居高不下，2002年工业用能占能源总消耗的68.3%.
（4）生活用能有所改善，但是用能水平依然很低.。能源是战略资源，解决能源问题，一方面要开源，不仅合理利用国内资源，而且要充分利用国外资源。另一方面，必须坚持节能优先、环保优先的策略。节能是缓解约束矛盾的现实选择，是解决能源和环境问题的根本措施。
2、工业炉用能现状与节能技术
我国的工业炉装备约11万台，其中机械行业约7.5万台，占炉窑总数的66%;工业炉中火焰炉约6万台，占工业炉总数的55%，电炉约5万台。
工业炉能耗占全国总能耗的25%，工业总能耗中占60%;其中火焰炉能耗占工业炉总能耗的92%;燃料消耗中固体燃料约占70%，液体燃料占20%，而气体燃料仅占10%，工业炉中电炉台数占45%，但其能耗仅约占工业炉能耗总数8%。
为满足工农业生产和国民生活的需要，目前我国不仅进口石油，而且也进口大量液化石油气。
二、工业炉节能技术
（1）烧嘴的合理选用和使用。推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，可节能5～10%。
（2）选择合适的热源，对于加热温度要求低的过程则不适于选用高发热值的燃料，否则将降低燃料的热价值。尽量采用气体燃料。如放散的高煤气、焦炉煤气、转炉煤气，油田伴生气、天然气、发生炉煤气。有条件的可采用电热，采用电热即可保护环境又可优化能源结构。
（3）固体燃料要采用机械化加煤和煤粉燃烧。
（4）选择合适的加热工艺和控制加热，如脉冲加热技术等。
（5）回收烟气余热。方法有：在烟道内安装换热器或采用蓄热燃烧技术，预热助燃空气或煤气;安装余热锅炉加热热水或产生蒸汽;预热被加热的物料。
充分回收余热，节约燃料。一般助燃空气温度每提高100℃，可节约燃料5%，从热价值的观点来看，预热被加热的物料，热量被料块携带，节能效果更好。
（6）选择先进的燃烧设备，改变燃烧状况。燃烧装置的选择要作到：满足工艺要求，保证加热质量：保证炉（窑）内温度均匀，能控制炉（窑）气氛，即能作到节约能源，又能降低环境污染（包括噪音的污染）。
（7）选用合适的燃烧装置（烧嘴）、燃料添加剂。
（8）选用燃料添加剂，节电设备和节电器。燃煤过程中加入固硫剂及采用型煤燃烧等，即节约燃料又达到环保要求。
（9）提高炉子（窑）的热工检测和控制水平。对于火焰炉而言，运行过程中的热工参数的检测与控制与组织燃烧、降低燃料消耗、保证工艺要求、提高产品产量和质量紧密相关。
检测和控制的参数有：燃料燃烧的空/燃比，一、二次空气比例，热负荷合理分配，炉膛压力和炉膛温度;为保证所检测的参数准确可靠，数据的测点要具有代表性。
（10）科学安排生产，强化操作人员培训。科学安排生产，对于间歇生产的火焰炉，节能的潜力非常大。因为间歇生产的窑炉，蓄热损失占的比例比连续生产的窑炉要大的多多。
所有的节能措施的实现都是靠操作人员来实现的，所以对窑炉操作人员进行必要的专业培训是实现窑炉节能的关键。
三、蓄热燃烧技术
蓄热燃烧技术是即节约能源又能实现环境保护的有效措施之一。蓄热燃烧不是新的形式，它很早以前就得到应用。诸如：炼钢平炉、玻璃池密、轧钢均热炉的蓄热室，炼铁用的热风炉等。
蓄热燃烧系统主要由燃烧装置、蓄热室、换向系统、排烟系统和连接管道构成：蓄热体是配对布置的，其中燃烧装置、蓄热室和换向系统是最关键的部分。
高温蓄热体将被预热的介质预热，预热终了温度约比炉温低100-150℃;加热介质离开蓄热室时温度降可至150-250℃，一对蓄热体交替使用，空气、煤气预热温度高，节约能源。蓄热燃烧技术被称为高温空气燃烧技术并得到推广应用。其特点：
（1）节约能源
蓄热燃烧技术能大大提高能源利用率。传统的燃烧技术，如图2所示，空气和煤气的最高预热温度为500-600℃，最终排烟温度350-450℃;蓄热燃烧技术能在相同条件下可将空气或煤气预热到1000-1200℃，甚至更高，同时排烟温度可降至150～250℃。热回收率可高达80%以上，节约燃料～55%，比普通回收装置高20-30%。
（2）提高炉温均匀性
蓄热燃烧，特别是低NOx蓄热烧嘴，与传统的燃烧技术相比，温度均匀;其原因是：燃烧装置频繁交替处于燃烧期和蓄热期，火焰的位置和高温区不稳定，炉气的流动和扰动所致;另外，由于空气或煤气被预热到较高的温度，显著提高了气体的高温动力性能，流体之间的扩散、混合过程更加剧烈;火焰外围形成炉气强循环区，有力地促进了炉温的均匀性;从而使被加热物料的温度均匀性提高，改善了物料的加热质量。
（3）提高传热强度
蓄热燃烧技术的余热回收是通过分散的方式进行的，因此加热设备各个区域的温度可以单独进行控制;如果被加热物料允许，加热设备可以大大缩短预热段或者取消预热段，使加热区延长，加大了加热介质与被加热物料之间的温差，从而提高传热强度，增加产量。对于不同的被加热物，可以调整蓄热燃烧装置的个数，以适应生产工艺的需要。
四、提高使用寿命目前是该工业炉节能降耗的最有效手段，保证加热方式的有效，确保实际温度与设计理念相一致，不因为温度的变化影响工业炉的使用环境，可以有效的增加工业炉材料的使用寿命，达到节能降耗的目的。选择与实际工况条件相符的材质，目前根据不同工况条件，有酸性材质、碱性材质和中性材质，通过材质的选择，减少或者避免反应中产生的杂质废物的富集，是影响工业炉使用寿命的最直接因素。富养燃烧、无氧燃烧，常压燃烧、负压燃烧、正压燃烧，微波加热等都是通过不同的形式，提高工业炉节能降耗的的手段。
结束语
在工业窑炉尾部排烟能量损失的回收过程中，现存在两种不同的观点：一是片面地追求回收热能的数量，多以余热锅炉回收之。这种做法是基于热平衡观点的结果。二是采用气-气换热器预热空气，以回收高温烟气余热。这是基于烟平衡观点的做法。
参考文献
[1]中国节能技术政策大纲，中华人民共和国国家发展和改革委员会，2004.5
[2]王金山，何恒海.真空热管技术在工业窑炉烟气余热回收中的应用，石油和化工设备，2006.1
关键词：工业炉;节能降耗;研究
一、我国能源利用现状
（1）我国的能源消耗以煤为主，其次是石油、环境问题日益突出。我国煤炭消耗量占一次性能源消耗总量的66.3%，石油占23.5%。由于原煤没有经过选洗直接燃烧，燃煤造成的烟气排放量占排放总量的70-80%，SOz排放形成的酸雨面积已经占国土面积的1/3，由于燃燒石化燃料CO。的排放量是我国温室气体的主要来源。
（2）优质能源比重逐渐上升，石油安全不容忽视。我国自1993年以来，就已经成为石油净进口国，而且对外依存度逐年提高，对外依存度达32.8%。
（3）工业用能居高不下，2002年工业用能占能源总消耗的68.3%.
（4）生活用能有所改善，但是用能水平依然很低.。能源是战略资源，解决能源问题，一方面要开源，不仅合理利用国内资源，而且要充分利用国外资源。另一方面，必须坚持节能优先、环保优先的策略。节能是缓解约束矛盾的现实选择，是解决能源和环境问题的根本措施。
2、工业炉用能现状与节能技术
我国的工业炉装备约11万台，其中机械行业约7.5万台，占炉窑总数的66%;工业炉中火焰炉约6万台，占工业炉总数的55%，电炉约5万台。
工业炉能耗占全国总能耗的25%，工业总能耗中占60%;其中火焰炉能耗占工业炉总能耗的92%;燃料消耗中固体燃料约占70%，液体燃料占20%，而气体燃料仅占10%，工业炉中电炉台数占45%，但其能耗仅约占工业炉能耗总数8%。
为满足工农业生产和国民生活的需要，目前我国不仅进口石油，而且也进口大量液化石油气。
二、工业炉节能技术
（1）烧嘴的合理选用和使用。推广使用平焰、双火焰、高速、可调焰等新型烧嘴，可节能5～10%。
（2）选择合适的热源，对于加热温度要求低的过程则不适于选用高发热值的燃料，否则将降低燃料的热价值。尽量采用气体燃料。如放散的高煤气、焦炉煤气、转炉煤气，油田伴生气、天然气、发生炉煤气。有条件的可采用电热，采用电热即可保护环境又可优化能源结构。
（3）固体燃料要采用机械化加煤和煤粉燃烧。
（4）选择合适的加热工艺和控制加热，如脉冲加热技术等。
（5）回收烟气余热。方法有：在烟道内安装换热器或采用蓄热燃烧技术，预热助燃空气或煤气;安装余热锅炉加热热水或产生蒸汽;预热被加热的物料。
充分回收余热，节约燃料。一般助燃空气温度每提高100℃，可节约燃料5%，从热价值的观点来看，预热被加热的物料，热量被料块携带，节能效果更好。
（6）选择先进的燃烧设备，改变燃烧状况。燃烧装置的选择要作到：满足工艺要求，保证加热质量：保证炉（窑）内温度均匀，能控制炉（窑）气氛，即能作到节约能源，又能降低环境污染（包括噪音的污染）。
（7）选用合适的燃烧装置（烧嘴）、燃料添加剂。
（8）选用燃料添加剂，节电设备和节电器。燃煤过程中加入固硫剂及采用型煤燃烧等，即节约燃料又达到环保要求。
（9）提高炉子（窑）的热工检测和控制水平。对于火焰炉而言，运行过程中的热工参数的检测与控制与组织燃烧、降低燃料消耗、保证工艺要求、提高产品产量和质量紧密相关。
检测和控制的参数有：燃料燃烧的空/燃比，一、二次空气比例，热负荷合理分配，炉膛压力和炉膛温度;为保证所检测的参数准确可靠，数据的测点要具有代表性。
（10）科学安排生产，强化操作人员培训。科学安排生产，对于间歇生产的火焰炉，节能的潜力非常大。因为间歇生产的窑炉，蓄热损失占的比例比连续生产的窑炉要大的多多。
所有的节能措施的实现都是靠操作人员来实现的，所以对窑炉操作人员进行必要的专业培训是实现窑炉节能的关键。
三、蓄热燃烧技术
蓄热燃烧技术是即节约能源又能实现环境保护的有效措施之一。蓄热燃烧不是新的形式，它很早以前就得到应用。诸如：炼钢平炉、玻璃池密、轧钢均热炉的蓄热室，炼铁用的热风炉等。
蓄热燃烧系统主要由燃烧装置、蓄热室、换向系统、排烟系统和连接管道构成：蓄热体是配对布置的，其中燃烧装置、蓄热室和换向系统是最关键的部分。
高温蓄热体将被预热的介质预热，预热终了温度约比炉温低100-150℃;加热介质离开蓄热室时温度降可至150-250℃，一对蓄热体交替使用，空气、煤气预热温度高，节约能源。蓄热燃烧技术被称为高温空气燃烧技术并得到推广应用。其特点：
（1）节约能源
蓄热燃烧技术能大大提高能源利用率。传统的燃烧技术，如图2所示，空气和煤气的最高预热温度为500-600℃，最终排烟温度350-450℃;蓄热燃烧技术能在相同条件下可将空气或煤气预热到1000-1200℃，甚至更高，同时排烟温度可降至150～250℃。热回收率可高达80%以上，节约燃料～55%，比普通回收装置高20-30%。
（2）提高炉温均匀性
蓄热燃烧，特别是低NOx蓄热烧嘴，与传统的燃烧技术相比，温度均匀;其原因是：燃烧装置频繁交替处于燃烧期和蓄热期，火焰的位置和高温区不稳定，炉气的流动和扰动所致;另外，由于空气或煤气被预热到较高的温度，显著提高了气体的高温动力性能，流体之间的扩散、混合过程更加剧烈;火焰外围形成炉气强循环区，有力地促进了炉温的均匀性;从而使被加热物料的温度均匀性提高，改善了物料的加热质量。
（3）提高传热强度
蓄热燃烧技术的余热回收是通过分散的方式进行的，因此加热设备各个区域的温度可以单独进行控制;如果被加热物料允许，加热设备可以大大缩短预热段或者取消预热段，使加热区延长，加大了加热介质与被加热物料之间的温差，从而提高传热强度，增加产量。对于不同的被加热物，可以调整蓄热燃烧装置的个数，以适应生产工艺的需要。
四、提高使用寿命目前是该工业炉节能降耗的最有效手段，保证加热方式的有效，确保实际温度与设计理念相一致，不因为温度的变化影响工业炉的使用环境，可以有效的增加工业炉材料的使用寿命，达到节能降耗的目的。选择与实际工况条件相符的材质，目前根据不同工况条件，有酸性材质、碱性材质和中性材质，通过材质的选择，减少或者避免反应中产生的杂质废物的富集，是影响工业炉使用寿命的最直接因素。富养燃烧、无氧燃烧，常压燃烧、负压燃烧、正压燃烧，微波加热等都是通过不同的形式，提高工业炉节能降耗的的手段。
结束语
在工业窑炉尾部排烟能量损失的回收过程中，现存在两种不同的观点：一是片面地追求回收热能的数量，多以余热锅炉回收之。这种做法是基于热平衡观点的结果。二是采用气-气换热器预热空气，以回收高温烟气余热。这是基于烟平衡观点的做法。
参考文献
[1]中国节能技术政策大纲，中华人民共和国国家发展和改革委员会，2004.5
[2]王金山，何恒海.真空热管技术在工业窑炉烟气余热回收中的应用，石油和化工设备，2006.1