工业锅(窑)炉节能原理与技术-教学版

1、第八讲：第八讲：工业锅（窑）炉的节能理论与技术工业锅（窑）炉的节能理论与技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering1 1 工业锅炉工业锅炉 锅炉：锅炉：是将燃料的化学热转变成热能，又将是将燃料的化学热转变成热能，又将热能传递给水，生产一定温度和压力的蒸汽热能传递给水，生产一定温度和压力的蒸汽或热水的设备。或热水的设备。工业锅炉：工业锅炉：为工矿企业提供蒸汽或热水以满为工矿企业提供蒸汽或热水以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。 一、工业锅（窑）炉的概念与特点一、工业锅（窑）炉的概

2、念与特点概念概念典型小型燃气工业锅炉的内部结构示意图典型小型燃气工业锅炉的内部结构示意图典型大型工业锅炉内部结构示意图典型大型工业锅炉内部结构示意图工业锅炉裸炉结构图工业锅炉裸炉结构图能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineeringl按燃烧设备：按燃烧设备：手烧炉、链条炉排、振动炉排、往复手烧炉、链条炉排、振动炉排、往复式推动炉排、配有抛煤机的燃烧方式、沸腾炉和煤式推动炉排、配有抛煤机的燃烧方式、沸腾炉和煤粉炉。粉炉。l按本体结构：按本体结构：火管锅炉（包括烟管锅炉）、水管锅火管锅炉（包括烟管锅炉）、水管锅炉、快装锅炉、热水锅炉、

3、废热锅炉等。炉、快装锅炉、热水锅炉、废热锅炉等。工业锅炉的种类工业锅炉的种类能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering工业炉窑：工业炉窑：将燃料燃烧产生的热量或将电能转化为热能，将燃料燃烧产生的热量或将电能转化为热能，对工件或物料进行熔炼、加热、烘干、烧结、裂解和蒸馏等对工件或物料进行熔炼、加热、烘干、烧结、裂解和蒸馏等的热工设备。的热工设备。炉窑组成：炉窑组成：工业炉窑主要由炉衬、炉架、供热装置（如燃烧装置、电工业炉窑主要由炉衬、炉架、供热装置（如燃烧装置、电加热元件）、预热器、炉前管道、排烟系统、炉用机械等部分组成。加热

4、元件）、预热器、炉前管道、排烟系统、炉用机械等部分组成。 通常将通常将熔炼和加热金属熔炼和加热金属的装置常常称为的装置常常称为炉炉，而，而熔熔化和加热非金属化和加热非金属的装置往往称为的装置往往称为窑或窑炉窑或窑炉。2 2 工业炉窑工业炉窑典型加热炉的外部结构图典型加热炉的外部结构图典型加热炉的内部结构图典型加热炉的内部结构图能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineeringl按工作温度：按工作温度：高温窑炉、中温窑炉和低温窑炉。高温窑炉、中温窑炉和低温窑炉。l按燃用燃料：按燃用燃料：煤窑、油窑、天然气窑炉、煤气窑炉、电窑等。煤窑、

5、油窑、天然气窑炉、煤气窑炉、电窑等。l按工艺特征：按工艺特征：金属冶炼炉、热处理炉、加热炉、蒸馏炉、水泥窑、玻璃金属冶炼炉、热处理炉、加热炉、蒸馏炉、水泥窑、玻璃窑、陶瓷窑、石灰窑、玻纤窑等。窑、陶瓷窑、石灰窑、玻纤窑等。l按结构特征：按结构特征：隧道窑、台车窑、室式窑、网带炉、推板窑、推杆窑、井隧道窑、台车窑、室式窑、网带炉、推板窑、推杆窑、井式炉、环形炉、立窑、辊道窑、梭式窑、钟罩炉、池炉、坩埚炉等。式炉、环形炉、立窑、辊道窑、梭式窑、钟罩炉、池炉、坩埚炉等。l按炉内气份：按炉内气份：真空窑炉、氢气窑炉、氮气窑炉、氢氮混合气体窑炉等。真空窑炉、氢气窑炉、氮气窑炉、氢氮混合气体窑炉等。工业炉

6、窑的种类工业炉窑的种类3 3 锅炉与窑炉的主要差别锅炉与窑炉的主要差别项目指标项目指标工业锅炉工业锅炉工业炉窑工业炉窑加热对象加热对象水、蒸汽水、蒸汽金属或非金属制品金属或非金属制品炉膛内衬炉膛内衬水冷管水冷管耐火隔热材料耐火隔热材料（有节能空间）（有节能空间）炉墙外壁温炉墙外壁温5050 5050（有节能空间）（有节能空间）炉内温度控制炉内温度控制要求要求不甚严格不甚严格有严格要求有严格要求排烟温度排烟温度120120 200200 （有较大节能空间）（有较大节能空间）产品出炉（窑产品出炉（窑）热损失）热损失无无较大较大（有余热利用空间）（有余热利用空间）最终产品最终产品热水或蒸汽热水或蒸汽

7、加热或熔炼后的金属或非金属制品加热或熔炼后的金属或非金属制品能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineeringl工业锅炉工业锅炉占我国煤炭消耗的占我国煤炭消耗的26.03%。工业锅炉耗能概况工业锅炉耗能概况1 1 能源消耗量大能源消耗量大 燃煤工业锅炉燃煤工业锅炉占工业锅炉总量的占工业锅炉总量的80%80%以上，以上，燃油气锅炉燃油气锅炉占占15%15%，电加热锅炉电加热锅炉占占1%1%左右，其余的是以沼气、黑液、生物质等为燃料左右，其余的是以沼气、黑液、生物质等为燃料的锅炉。的锅炉。 全国目前约有全国目前约有 50 50 余万台燃

8、煤工业锅炉余万台燃煤工业锅炉，约，约 180 180 万蒸吨万蒸吨 / / 小时。以层燃工业锅炉（小时。以层燃工业锅炉（链条锅炉占总量链条锅炉占总量 60% 60% 以上以上）为主，量）为主，量大面广。大面广。耗煤量约占全国年耗煤总量的耗煤量约占全国年耗煤总量的 1/3 1/3。二、工业锅（窑）炉能耗现状二、工业锅（窑）炉能耗现状能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineeringl工业炉窑：工业炉窑：约占整个企业耗能量的约占整个企业耗能量的10-70%；l电子工业炉窑：电子工业炉窑：约占电子行业耗能量的约占电子行业耗能量的30%；l

9、陶瓷玻璃炉窑：陶瓷玻璃炉窑：约占行业总耗能量约占行业总耗能量50-80 %。l水泥窑：水泥窑：约占建材行业耗能量的约占建材行业耗能量的57%，占全国能源消占全国能源消耗总量的耗总量的5%。工业窑炉耗能概况工业窑炉耗能概况能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering工业锅炉工业锅炉 当前工业锅炉当前工业锅炉平均运行效率约平均运行效率约60%60%65%65%，比国外先进水平低比国外先进水平低151520%20%。工业窑炉工业窑炉 工业窑炉能源利用率低，工业窑炉能源利用率低，平均热效率平均热效率30%30%。冲天炉平均热效率冲天炉

10、平均热效率42%42%，工业电工业电炉的热效率炉的热效率30%30%；水泥窑平均能耗水泥窑平均能耗比国外比国外先进水平低先进水平低20%20%以上，以上，钢铁工业能耗钢铁工业能耗比国外比国外先进水平低先进水平低50%50%以上。以上。效率低、与先进水平差距较大效率低、与先进水平差距较大能耗现状能耗现状2 2 炉窑本体平均热利用效率较低炉窑本体平均热利用效率较低能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering 单台锅炉容量小，设备陈旧老化单台锅炉容量小，设备陈旧老化 平均负荷低，平均负荷低，“大马拉小车大马拉小车”现象突出现象突出

11、自动控制水平低，燃烧设备和辅机质量不高自动控制水平低，燃烧设备和辅机质量不高 工业锅炉工业锅炉工业窑炉工业窑炉 技术水平低，装备陈旧落后技术水平低，装备陈旧落后 规模小、能耗高规模小、能耗高 运行管理水平低，缺乏污染控制措施运行管理水平低，缺乏污染控制措施 能耗现状能耗现状3 3 配套设施及辅助设备能效水平低配套设施及辅助设备能效水平低能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering（1 1）锅炉效率）锅炉效率各类工业燃煤锅炉平均热效率各类工业燃油（气）锅炉平均热效率20t/h及以下工业燃煤及以下工业燃煤锅炉加权平均热效率锅炉加权

12、平均热效率为为68.72%20t/h及以下工业燃油及以下工业燃油(气气)锅炉加权平均热效锅炉加权平均热效率为率为82.61%量大面广量大面广燃烧效率不达标燃烧效率不达标节能潜力巨大节能潜力巨大1.工业锅炉工业锅炉三、工业锅（窑）炉的能效与节能原理三、工业锅（窑）炉的能效与节能原理 工业锅炉及炉窑能源转换利用的特点工业锅炉及炉窑能源转换利用的特点工业工业锅炉锅炉燃料燃料(qr)空气空气水水蒸汽、水蒸汽、水（q1)烟气烟气(q2, q3)灰渣灰渣（q4,q6)q5工业炉工业炉（窑）（窑）燃料燃料(qr)空气空气物料物料烟气烟气（q2, q3)产品产品(q6)灰渣灰渣（q4,q6)q5(1)锅炉及炉

13、窑本体节能原理锅炉及炉窑本体节能原理工业锅炉的能量平衡原理示意图工业锅炉的能量平衡原理示意图工业炉窑的能量平衡原理示意图工业炉窑的能量平衡原理示意图工业工业锅炉锅炉燃料燃料(qr)空气空气水水蒸汽、水蒸汽、水（q1)烟气烟气(q2, q3)灰渣灰渣（q4,q6)q5对于工业锅炉：对于工业锅炉：工业工业锅炉锅炉本体节能的原理与思路本体节能的原理与思路当当Qr一定时，欲提高锅炉的热效率一定时，欲提高锅炉的热效率 提高提高Q1的份额。的份额。要提高要提高Q1的份额的份额 减少减少Q2Q6的份额。的份额。 Q2：降低排烟温度。降低排烟温度。Q3：提高可燃气体成分的燃烧效率。提高可燃气体成分的燃烧效率。

14、 Q4：提高固定碳的燃烧效率。提高固定碳的燃烧效率。Q5：减少炉体的散热损失。减少炉体的散热损失。Q6：减少离开炉膛的灰渣或物料带走的热损失。减少离开炉膛的灰渣或物料带走的热损失。工业工业炉窑炉窑本体节能的原理与思路本体节能的原理与思路工业炉工业炉（窑）（窑）燃料燃料(qr)空气空气物料物料烟气烟气（q2, q3)产品产品(q6)灰渣灰渣（q4,q6)q5Q2：降低排烟温度。降低排烟温度。Q3：提高可燃气体成分的提高可燃气体成分的 燃烧效率。燃烧效率。 Q4：提高固定碳的燃烧效率。提高固定碳的燃烧效率。Q5：减少炉体的散热损失。减少炉体的散热损失。Q6：减少离开炉膛的灰渣减少离开炉膛的灰渣 或

15、或物料带走的热损失物料带走的热损失。与工业锅炉不同，工业炉窑不产生热水或蒸汽（与工业锅炉不同，工业炉窑不产生热水或蒸汽（Q1），只加），只加热物料或工件，因此，为降低能量损耗，应特别注意降低热物料或工件，因此，为降低能量损耗，应特别注意降低Q2、 Q6 、Q5。l燃料燃烧环节：降低燃料燃烧环节：降低Q3 、Q4把握工业锅炉及炉窑本体节能的三个环节把握工业锅炉及炉窑本体节能的三个环节l炉内传热环节：提高传热效炉内传热环节：提高传热效 率，降低率，降低Q5l燃烧优化技术燃烧优化技术l燃烧器改造燃烧器改造l余热利用环节：降低烟温，余热利用环节：降低烟温， 回收余热，回收余热， 降低降低Q2l降低传热

16、阻力降低传热阻力l增大传热面积增大传热面积l加强炉墙保温加强炉墙保温l减少炉膛漏风减少炉膛漏风l优化燃烧配风优化燃烧配风l烟气余热回收烟气余热回收能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能潜力节能潜力燃料机械未完全燃烧损失影响因素：燃料机械未完全燃烧损失影响因素： 燃料性质、燃烧方式、燃烧设备的结构与布置、炉膛温度、燃料性质、燃烧方式、燃烧设备的结构与布置、炉膛温度、过剩空气系数、配风方式等。过剩空气系数、配风方式等。燃料化学不完全燃烧损失燃料化学不完全燃烧损失q3:q3:指未完全燃烧的可燃气体（指未完全燃烧的可燃气体（

17、coco，h2,ch4h2,ch4）随烟气排放到大气所造成的热损失，）随烟气排放到大气所造成的热损失，固体燃料较小，固体燃料较小，气体燃料可能较大。气体燃料可能较大。l燃料燃烧环节：降低燃料燃烧环节：降低Q3 、Q4l燃烧优化技术燃烧优化技术l燃烧器改造燃烧器改造l燃烧环节燃烧环节能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能潜力节能潜力 不同炉渣含碳量对层燃炉热效率影响不同炉渣含碳量对层燃炉热效率影响l传热环节传热环节l炉内传热环节：提高传热效炉内传热环节：提高传热效 率，降低率，降低Q5l降低传热阻力降低传热阻力l增大传

18、热面积增大传热面积l加强炉墙保温加强炉墙保温l.能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering 设备内的灰渣、水垢、污垢没有及时清理，没有及时排设备内的灰渣、水垢、污垢没有及时清理，没有及时排污，污，增加热阻，降低传热系数增加热阻，降低传热系数，降低了设备的传热效率。，降低了设备的传热效率。n强化传热强化传热节能潜力节能潜力能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能潜力节能潜力降低散热损失降低散热损失q q5 5: : 由于炉墙、金属结构、锅炉范围内的汽水

19、管由于炉墙、金属结构、锅炉范围内的汽水管道、烟风管道等的温度高于周围环境温度所造成道、烟风管道等的温度高于周围环境温度所造成的的。一般锅炉越大，散热损失越小。一般锅炉越大，散热损失越小。n加强保温加强保温l余热利用环节余热利用环节l余热利用环节：降低烟温，余热利用环节：降低烟温， 回收余热，回收余热， 降低降低Q2l减少炉膛漏风减少炉膛漏风l优化燃烧配风优化燃烧配风l烟气余热回收烟气余热回收l.排烟温度每增加排烟温度每增加10-20度，热损失增加度，热损失增加1% !能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能潜力节能潜力

20、l炉窑排烟温度过高。炉窑排烟温度过高。l排烟过剩空气系数过大。排烟过剩空气系数过大。l锅炉受热面设计不合理。锅炉受热面设计不合理。l锅炉超负荷运行。锅炉超负荷运行。l锅炉运行维护不当。锅炉运行维护不当。n影响排烟损失的原因影响排烟损失的原因能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能潜力节能潜力 排烟温度及过剩空气系数对排烟损失的影响排烟温度及过剩空气系数对排烟损失的影响(2)(2)锅炉及炉窑辅助设备节能思路锅炉及炉窑辅助设备节能思路主要辅助设备主要辅助设备l送风机送风机l引风机引风机l给水泵给水泵n选用高效产品选用高效产

21、品n优化容量匹配优化容量匹配n采用变频调节采用变频调节n设备节能改造设备节能改造能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering（1 1）燃烧设备及系统改造）燃烧设备及系统改造l 锅炉更新锅炉更新：采用循环流化床、煤粉锅炉替代低效老旧锅炉。l 炉型改造炉型改造：用燃气改造燃煤炉；用CFB、PCB改造链条炉。l 受热面调受热面调整整：加拱或调整水冷壁、省煤器、空气预热器等。l 燃烧设备改造燃烧设备改造：改用先进的高效燃烧器及相关燃烧设备； 链条炉双层燃烧改造等。l燃料制备系统改造燃料制备系统改造：使燃料颗粒度更均匀。1 1 工业锅炉

22、工业锅炉四、锅（窑）炉节能措施及技术四、锅（窑）炉节能措施及技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineeringl 增设工质压力、温度、流量检测仪表：增设工质压力、温度、流量检测仪表：对热工对热工参数及工质流量进行准确检测与计量参数及工质流量进行准确检测与计量。l 增设炉膛负压检测仪表：增设炉膛负压检测仪表：检测炉内负压。检测炉内负压。l 增设烟气氧量检测仪表：增设烟气氧量检测仪表：控制过剩空气系数。控制过剩空气系数。l 增设燃烧自动控制系统：增设燃烧自动控制系统：优化空气优化空气/燃料比，精燃料比，精确控制炉膛负压，减少漏风量。

23、确控制炉膛负压，减少漏风量。（2 2）仪表及控制系统改造）仪表及控制系统改造（3 3）炉膛结构改造与受热面调整）炉膛结构改造与受热面调整l 炉膛空气动力场改造：炉膛空气动力场改造：如增设炉拱；加高炉膛。如增设炉拱；加高炉膛。l 炉膛密封性改造：炉膛密封性改造：降低炉膛漏风量。降低炉膛漏风量。l 炉膛保温系统改造：炉膛保温系统改造：降低炉墙的散热损失。降低炉墙的散热损失。l 受热面调整：受热面调整：增减水冷壁、过热器、省煤器或空气增减水冷壁、过热器、省煤器或空气预热器面积。预热器面积。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering

24、l 水质净化处理：水质净化处理：强化入炉水的净化处理，提高水质，强化入炉水的净化处理，提高水质，防止水垢。防止水垢。l 锅炉定期吹扫：锅炉定期吹扫：定期洗炉和清扫烟道，扫除受热面定期洗炉和清扫烟道，扫除受热面上的水垢和烟灰。上的水垢和烟灰。l 锅炉定期排污：锅炉定期排污：运行时注意定期排污。运行时注意定期排污。节能措施节能措施（4 4）受热面洁净化处理）受热面洁净化处理（5 5）烟气余热回收利用）烟气余热回收利用n增加省煤器面积：增加省煤器面积：提高入炉水温，降低排烟温提高入炉水温，降低排烟温度。度。n增设空气预热器：增设空气预热器：提高燃烧空气温度，改善燃提高燃烧空气温度，改善燃烧，降低排烟

25、温度。烧，降低排烟温度。（6 6）运行优化与管理）运行优化与管理n炉内流场优化：炉内流场优化：通过冷态空气动力场试验及设备改造优化通过冷态空气动力场试验及设备改造优化炉内空气动力场。炉内空气动力场。n空燃比优化：空燃比优化：通过热态调整试验，优化确定不同工况及燃通过热态调整试验，优化确定不同工况及燃料特性下的最佳空燃比。料特性下的最佳空燃比。n炉膛负压控制：炉膛负压控制：使漏风量最小，且使送引风机电耗最小。使漏风量最小，且使送引风机电耗最小。n炉排速度优化：炉排速度优化：使灰渣含碳量最小。使灰渣含碳量最小。n炉排燃料层厚度优化：炉排燃料层厚度优化：通风阻力均匀，阻力较小，使灰渣通风阻力均匀，阻

26、力较小，使灰渣含碳量最小。含碳量最小。n炉排长度方向配风优化：炉排长度方向配风优化：着火稳定，灰渣含碳量最小。着火稳定，灰渣含碳量最小。n燃料颗粒尺寸优化：燃料颗粒尺寸优化：炉排通风阻力均匀，防止气流短路。炉排通风阻力均匀，防止气流短路。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering 水泵、送引风机节能改造水泵、送引风机节能改造节能措施节能措施（7 7）辅机系统与设备节能）辅机系统与设备节能n改用高效的水泵、送风引机。改用高效的水泵、送风引机。n水泵、送引风叶轮改造。水泵、送引风叶轮改造。n水泵、送风引机变频改造。水泵、送风引机

27、变频改造。n加热器改造。加热器改造。n送水管道优化改造。送水管道优化改造。n送引风管道优化改造。送引风管道优化改造。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能措施节能措施2 2 工业炉窑工业炉窑（）工业炉窑与工业锅炉的主要差别（）工业炉窑与工业锅炉的主要差别n窑炉出口的产品是温度较高的金属或非金属制品。窑炉出口的产品是温度较高的金属或非金属制品。n窑炉出口的烟气通常具有较高的温度。窑炉出口的烟气通常具有较高的温度。n窑炉炉膛内壁无水冷管壁，因而散热损失通常较大。窑炉炉膛内壁无水冷管壁，因而散热损失通常较大。能源与动力工程

28、学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能措施节能措施（）工业炉窑节能的思路与技术措施（）工业炉窑节能的思路与技术措施n工业锅炉中工业锅炉中燃烧环节及辅助设备燃烧环节及辅助设备的节能措施与技的节能措施与技术通常适用于工业炉窑。术通常适用于工业炉窑。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能措施节能措施n重点关注以下几方面的节能措施及技术：重点关注以下几方面的节能措施及技术：l高温预热空气燃烧技术高温预热空气燃烧技术l富氧燃烧技术富氧燃烧技术l高效烧咀技术高效烧咀

29、技术l基于空气预热器、省煤器及余热锅炉的烟气余热回收技术基于空气预热器、省煤器及余热锅炉的烟气余热回收技术l高温物料余热回收技术高温物料余热回收技术l新型高效隔热保温材料技术新型高效隔热保温材料技术l工件与物料加热工艺优化、改进与革新工件与物料加热工艺优化、改进与革新能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering高温空气燃烧高温空气燃烧 高温空气燃烧，包含两项基高温空气燃烧，包含两项基本技术措施：一是采用蓄热装置本技术措施：一是采用蓄热装置回收燃烧产物显热预热助燃空气，回收燃烧产物显热预热助燃空气，获得获得8001000，甚至更

30、高的高，甚至更高的高温空气；二是利用燃烧烟气回流温空气；二是利用燃烧烟气回流等措施降低燃烧区的含氧体积浓等措施降低燃烧区的含氧体积浓度，获得浓度为度，获得浓度为1.5%2%的低氧的低氧气氛。气氛。蓄热式高温空气燃烧技术原理图节能新技术节能新技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering技术优势技术优势 排烟温度低排烟温度低余热回收充分，燃料能量利用率接近余热回收充分，燃料能量利用率接近90% 助燃空气温度接近炉内温度助燃空气温度接近炉内温度均匀炉内温度分布均匀炉内温度分布，消除局部高温区，消除局部高温区，有效抑制热力有效抑制

31、热力NOx生成生成 化学反应速率和燃烧效率提高化学反应速率和燃烧效率提高炉内辐射换热增强，炉内辐射换热增强，单位面积热强度增加单位面积热强度增加，装备尺寸缩小装备尺寸缩小 贫氧燃烧贫氧燃烧炉窑内生成还原气氛，满足某些特殊炉窑的需要炉窑内生成还原气氛，满足某些特殊炉窑的需要 助燃空气温度达到燃料自燃点助燃空气温度达到燃料自燃点扩大燃料可燃范围扩大燃料可燃范围，可燃用低热值燃料，可燃用低热值燃料节能新技术节能新技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering富氧燃烧富氧燃烧技术技术富氧燃烧，是指助燃空气的含氧量富氧燃烧，是指助燃空

32、气的含氧量超过超过21%直至使用纯氧的助燃过程。直至使用纯氧的助燃过程。 提高燃烧区域火焰温度提高燃烧区域火焰温度火焰温度与氧浓度关系曲线图 降低过量空气系数，减少排烟体积降低过量空气系数，减少排烟体积理论空气需求量与氧浓度关系技术优势技术优势能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering 增加热量利用率增加热量利用率 利用富氧助燃技术可提高炉子热效率利用富氧助燃技术可提高炉子热效率5%19%，具有稳定炉运行，具有稳定炉运行工况、减少大气污染、延长炉子使用寿命等效果。工况、减少大气污染、延长炉子使用寿命等效果。加热温度与热量利用

33、率关系图在加热温度为在加热温度为1300时，含氧量为时，含氧量为21%的的空气燃烧，热量利用率为空气燃烧，热量利用率为42%；含氧量为；含氧量为26%的空气燃烧，热量利用率达的空气燃烧，热量利用率达56%，增增加加14%。能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering余热类型主要有：烟气余热；可燃废气、废液、废料余热；高温产余热类型主要有：烟气余热；可燃废气、废液、废料余热；高温产品及炉渣余品及炉渣余 热；冷却介质余热；化学反应余热；废水、废气余热。热；冷却介质余热；化学反应余热；废水、废气余热。利用途径利用途径 直接利用直接利

34、用 间接利用间接利用 综合利用综合利用 预热助燃空气预热助燃空气 干燥干燥 生产热水和蒸汽生产热水和蒸汽 制冷制冷 余热发电余热发电 低温炉热源低温炉热源根据工业余热温度高低，采用不根据工业余热温度高低，采用不同利用方法，实现余热梯级利用。同利用方法，实现余热梯级利用。先进余热回收技术先进余热回收技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能新技术节能新技术玻璃窑余热发电技术玻璃窑余热发电技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节能新技术节能新技

35、术水泥窑纯低温余热发电水泥窑纯低温余热发电技术技术能源与动力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering节约燃料消耗、节约辅机电耗节约燃料消耗、节约辅机电耗辅机主要包括通风设备，给水与补水泵，燃料处理与输送设备，出渣、辅机主要包括通风设备，给水与补水泵，燃料处理与输送设备，出渣、除尘及水处理设施等。除尘及水处理设施等。 机械密封机械密封 变频调速技术变频调速技术 滑参数启停滑参数启停 运行可靠性运行可靠性 管网改造，减小阻力损失管网改造，减小阻力损失通风设备改造通风设备改造水泵节电改造水泵节电改造辅机优化运行技术辅机优化运行技术能源与动

36、力工程学院能源与动力工程学院School of Energy and Power Engineering1 1 调整燃料结构调整燃料结构五、锅（窑）炉节能技术发展趋势五、锅（窑）炉节能技术发展趋势 鉴于我国富煤、贫油、少气的能源结构，尽管煤炭在相当阶段内仍鉴于我国富煤、贫油、少气的能源结构，尽管煤炭在相当阶段内仍将作为我国的主力能源，但其污染性和不利实施高温空气燃烧技术等影将作为我国的主力能源，但其污染性和不利实施高温空气燃烧技术等影响因素的存在，所以响因素的存在，所以电、油、气、生物质等取代煤等固体燃料电、油、气、生物质等取代煤等固体燃料，是我国，是我国工业炉窑节能发展的战略性方向。工业炉窑节能发展的战