工业窑炉节能减排提升能效的几种方法

工业窑炉是指在工业生产过程中利用燃料燃烧或电能等转换产生的热量，将物料或工件进行熔炼、熔化、焙烧、烧结等的热工设备，包括熔化炉、焙烧炉、干燥炉、煤气发生炉等，广泛应用在钢铁、建材等行业的生产工艺中。
设备节能提效是实现工业企业碳减排重要、经济、直接的路径。根据用能设备分类施策，有针对性进行能效提升，既保证了企业安全运行，又能兼顾低碳减排。现在主要的几种能效提升方法：
1.选取热量来源
工业窑炉热量来源为煤、油、气、生物质、电能等。选用燃料或电既满足国家政策、生产制品工艺要求，又能降低生产总成本。
2.余热回收利用
主要有窑炉内直接利用余热、采用换热设备、专用预热器等利用方式。
窑炉不同温度品质的高温烟气余热可用来发电、制热、制冷等。余热直接利用技术有以下几种：
a.余热锅炉+蒸汽透平发电技术
余热锅炉可用于回收高温烟气等余热资源，其通过换热
产生的蒸汽既可以直接用于生产、生活用汽，也可以将蒸汽用于汽轮机发电，也可以采用背压式汽轮机进行热电联供。
b.有机朗肯循环发电技术（ORC发电技术）
该技术是指采用低沸点有机工质与低温余热换热，有机工质吸热后产生中、高压蒸汽，推动膨胀机带动发电机发电。
c.换热
由于工业窑炉燃烧时需要大量的助燃空气，因此可在窑炉排放的高温烟气出口处装设空气预热器，预热助燃空气。空气预热器是将窑炉高温烟气中浪费的热量重新回收到窑炉内，能够有效降低排烟余热浪费，降低窑炉的燃料耗量，节约燃料成本。
3.窑炉保温措施改进
由于窑炉本体温度较高，若保温措施不当，会产生大量的热损失，改善窑炉的保温，不仅提升能效水平，还可延长设备使用寿命。
（1）对具备改造条件的窑炉，采用轻质耐火材料陶瓷纤维毯等替换原材料，降低窑炉容积比热容，减少炉窑蓄热损失。
（2）在炉墙内壁均匀涂抹反射材料，减少炉墙吸收辐射热，从而减少窑炉墙体散热与蓄热损失，把耐火纤维陶瓷纤维毯作为绝热材料贴在炉壁外层，降低炉墙的热导率，减少炉体导热所产生的散热损失。
4.窑炉燃烧优化
根据窑炉不同燃料组分特性匹配满足燃烧过程的过量空气系数。空气系数过大会增加烟气带走的热量，空气系数过小会导致不完全燃烧损失增加。因此，需保证窑炉在一个合适的过量空气系数下运行，在实际中是通过监测烟气中氧含量来调节过量空气系数。