工業(yè)爐窯自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)探討

郭雪梅洛伊熱工工程（天津）有限公司

工業(yè)爐窯自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)探討

郭雪梅
洛伊熱工工程（天津）有限公司

隨著我國工業(yè)化水平不斷發(fā)展和進(jìn)步，工業(yè)爐窯自動(dòng)化程度不斷提升，這對(duì)于工業(yè)爐窯實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)來說，具有著十分重要的意義。本文對(duì)工業(yè)爐窯自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)的探討，將注重分析工業(yè)爐窯如何利用節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)。

工業(yè)爐窯；自動(dòng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)

前言

我國爐窯節(jié)能技術(shù)得到了較大的發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在較大的距離。本文著重分析了當(dāng)下爐窯發(fā)展過程中存在的一些問題，并就節(jié)能措施進(jìn)行闡述，希望能夠?yàn)楣I(yè)爐窯自動(dòng)化和節(jié)能發(fā)展提供一些參考和建議。

一、高效燃燒技術(shù)分析

高效燃燒的實(shí)現(xiàn)，需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制，保證電氣設(shè)備能夠?qū)t內(nèi)溫度進(jìn)行有效控制，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通過自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠及時(shí)的升溫、控溫，這樣一來，才能夠?yàn)楦咝紵峁┍Ｕ稀８咝紵夹g(shù)設(shè)計(jì)過程中，可以從以下方面實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)：（1）對(duì)燃燒嘴進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，使燒嘴在燃燒過程中能夠更快地進(jìn)行加熱，并且能夠?qū)煔膺M(jìn)行有效排放；（2）采用先進(jìn)的燃燒裝置，可以極大降低能耗，實(shí)現(xiàn)爐窯5%的節(jié)能效益；（3）注重燃燒裝置設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，使燃燒設(shè)備能夠符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是涉及到管路閥件、風(fēng)機(jī)、油泵、自動(dòng)點(diǎn)火裝置等問題，必須認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保符合工業(yè)爐窯節(jié)能設(shè)計(jì)需要[1]。

二、注重余熱的利用

在工業(yè)爐窯自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，通過監(jiān)控設(shè)備對(duì)排煙量進(jìn)行監(jiān)控，我們發(fā)現(xiàn)，煙氣帶走了爐內(nèi)總熱量的30%，這一比重較大，在很大程度上影響著爐內(nèi)的溫度。同時(shí)，換熱器、液態(tài)預(yù)熱問題，也是影響到爐內(nèi)溫度的關(guān)鍵因素。所以，為了更好實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐窯自動(dòng)化和節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)，在進(jìn)行改善過程中，要注意把握以下幾點(diǎn)：

第一，加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控作用，更好地對(duì)爐內(nèi)的生產(chǎn)情況把握，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析，掌握當(dāng)下工業(yè)爐窯實(shí)際熱量耗損情況。接下來，加強(qiáng)換熱器中對(duì)煙氣的截留，使煙氣能夠在爐體內(nèi)形成循環(huán)，設(shè)置預(yù)熱鍋爐用煙氣熱量進(jìn)行蒸汽生產(chǎn)，減少燃煤消耗。同時(shí)，注重對(duì)換熱器的改造，使自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠加強(qiáng)對(duì)換熱器的控制，發(fā)揮換熱器在處理煙氣問題上的作用；

第二，注重?fù)Q熱器的節(jié)能作用。就相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，預(yù)熱風(fēng)溫提高10%，可節(jié)約5%的燃料，預(yù)熱煤氣的節(jié)能約為預(yù)熱空氣的40%，所以加強(qiáng)對(duì)工業(yè)爐窯換熱器性能的提升，可以更好地實(shí)現(xiàn)工業(yè)爐窯節(jié)能目標(biāo)。除此之外，在工業(yè)爐窯自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中，預(yù)熱裝置的前端設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的又一重要舉措。預(yù)熱裝置是工業(yè)爐窯電氣化設(shè)置過程中的一個(gè)重要組成部分，是對(duì)工業(yè)爐窯進(jìn)行有效監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的的重要一環(huán)。通常采用延長爐體面積，實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)；

第三，液態(tài)余熱資源的處理。工業(yè)爐窯在煉鋼過程中，熱件進(jìn)行冷處理過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的熱蒸汽，如何將這些熱蒸汽應(yīng)用于爐窯運(yùn)行中，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的又一有效辦法。工業(yè)爐窯在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以加強(qiáng)熱冷卻回收裝置的設(shè)置，使其在熱量產(chǎn)生時(shí)，對(duì)熱量進(jìn)行回收，將其應(yīng)用于爐體升溫，這對(duì)于節(jié)約燃料來說，具有重要的意義[2]。

三、加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控作用

（一）注重電氣設(shè)備與工業(yè)爐窯設(shè)備的有機(jī)結(jié)合

電氣設(shè)備對(duì)工業(yè)爐窯節(jié)能和自動(dòng)化發(fā)展來說，具有著重要的推動(dòng)作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)爐窯實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，必須注重對(duì)電氣設(shè)備的應(yīng)用。在工業(yè)爐窯自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展過程中，利用電氣設(shè)備的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)爐窯實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行有效監(jiān)控，通過變頻調(diào)速系統(tǒng)，能夠采取更加合理、有效的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，并且在很大程度上實(shí)現(xiàn)了降低能耗的目標(biāo)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要注重電氣設(shè)備與工業(yè)爐窯設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的合理利用，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，更好地發(fā)揮自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的作用，節(jié)約能源資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)目標(biāo)。

（二）加強(qiáng)爐體本身的改造

爐型結(jié)構(gòu)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)這一目標(biāo)來說，具有著較大的影響。爐型改造過程中，要注意電氣設(shè)備的應(yīng)用，并且根據(jù)電氣設(shè)備的實(shí)際需要，對(duì)爐體本身進(jìn)行有效的改造工作。關(guān)于爐體改造節(jié)能的例子，我們可以從圖1中看出。

圖1 改造后的工業(yè)爐窯

一般來說，電氣設(shè)備具有較強(qiáng)的控制功能，可以使工業(yè)爐窯實(shí)現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)，但爐體本身的一些結(jié)構(gòu)，將會(huì)對(duì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)產(chǎn)生較為不利的影響。在進(jìn)行爐體本身的改造過程中，要注意把握以下幾點(diǎn)：第一，連續(xù)軋鋼加熱爐在改造時(shí)，要注重三段式或是多段式供熱方式，可以更快地提升爐內(nèi)溫度；第二，注重扼流式爐頂曲線對(duì)爐內(nèi)傳熱的作用，使?fàn)t內(nèi)熱度能夠得到更加有效的應(yīng)用；第三，減少冷卻水的熱損失，采用耐熱滑軌或是半熱滑軌進(jìn)行軋鋼操作，減少爐內(nèi)的熱損失；第四，加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)控作用，使電氣設(shè)備能夠更好地對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，并就運(yùn)行過程中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋，剛好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)[3]。

結(jié)束語

綜上所述，我們不難看出工業(yè)爐窯自動(dòng)化與節(jié)能設(shè)計(jì)想要更好實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，必須加強(qiáng)對(duì)熱量的有效控制，利用電氣設(shè)備，對(duì)工業(yè)爐窯實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控。同時(shí)，還要注重爐窯自身結(jié)構(gòu)的改善，使其能夠更好地符合實(shí)際生產(chǎn)需要，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。

[1]閆恩剛.變頻調(diào)控傳動(dòng)控制的優(yōu)化設(shè)計(jì)[A].2011年“天山重工杯”全國機(jī)電企業(yè)工藝年會(huì)暨第五屆機(jī)械工業(yè)節(jié)能減排工藝技術(shù)研討會(huì)論文集[C]，2011年.

[2]李晶.矢量控制在異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2010年36期.

[3]孫斌，陳振東.工業(yè)爐節(jié)能現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].能源與環(huán)境，2007（3）.