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加热炉技术经济与性能指标和环保分析

加热炉是油田耗能的主要设备，其热效率的凹凸直接影响着油田的经济效益。油田加热炉加热效率普遍偏低，排烟热损失严重。本制定目的是减小热能损耗，提升燃料的利用率，改善工作环境。初步介绍了加热炉炉底的分类和各种加热炉的优缺点，对各种结构进行了比较和评价。详尽的制定了加热炉炉底机械的构造和负载数据。对液压系统、轴类零件进行了强度校核和测算分析。对加热炉的安装做了具体的说明。最后对制定方案的可行性进行了经济分析。
加热炉的生产率

单位时间内所加热出来的温度达到规定要求的金属锭或金属坯的产量称为炉子生产率。生产率有很多表示方法，如t/h、t/d、kg/h，最常用的是t/h。
更比较不同炉子的生产率，则采纳单位生产率。关于连续加热炉和大多数室状炉，单位生产率指每平方米炉底布料面积上每小时的产量，单位是kg/(m2h)。加热炉的单位生产率〔P〕也称炉底强度，或钢压炉底强度，它是炉子最重要的生产指标之一。

〔1〕炉型结构的影响
炉子型式，炉体各部分的构造、尺寸、炉子所用的材质，附属设备的结构等，都属于炉型结构方面的因素。炉型结构制定应当合理，砌筑质量应当合格。炉型结构对生产率的影响很大，提升生产率可以从以下几个方面着手合计。
①采纳新的炉型
②改造就炉型 a扩展炉膛，增加装入量；
b改善炉型和尺寸；
c减少炉子热损失。
〔2〕燃烧条件和供热强度的影响
热负荷增大以后，炉子的温度水平提升，向金属传热的能力强化，产量必定提升。由下式的分析可以清楚的看到这一点。
连续式加热炉提升供热强度的重要措施是增加供热点，扩展加热段和提升加热段炉温水平，缩短预热段使废气出炉温度相应提升。
提升热负荷的一个重要的先决条件是必须保证燃料的完全燃烧，如燃料在炉内有20%不能燃烧，炉子产量将降低25%~30%。
为了提升热负荷或改善燃烧条件，应当注意改善燃烧装置。有的炉子生产率不高，是由于烧嘴能力不够或者烧嘴结构很不完善，如雾化质量太差或混合不好，这时就要改善烧嘴。炉子向大型化发展后，炉长炉宽都增加了，如何保证炉内温度均匀，与炉子生产率和产品质量都有密切关系。为此出现了多种新型烧嘴，位置也由端烧嘴发展到侧烧嘴、炉顶烧嘴，分散了供热点，改善了燃烧条件和供热条件，有效的提升了炉子生产率。
炉子热平衡和燃料消耗量

统计炉子的燃耗或热耗有两种办法，一种是按炉子正常生产状况每小时平均，即小时燃料消耗量除以平均小时产量；另一种是按月或按季度平均，即以这一时期内燃料的总消耗量，除以所有合格产品的产量。前者可直接说明炉子热工作的好坏，后者除和炉子热工作好坏有关外，还和作业率、停炉次数、产品合格率、燃料损失等相因素有关。对炉子进行热工技术分析时，应采纳前一种统计得出的能耗指标。
加热炉的节能途径

各类加热炉中，出炉废气从炉膛带走的热量占总热支出的30%~80%，是热损失中最主要的一项。
在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽可能降低空气消耗系数，以提升燃烧温度，减少废气量。但如果空气量不够，不仅燃耗不能降低，而且恶化了炉膛热交换。
要注意炉子的密封问题，控制炉底压力在微正压水平，防止冷空气吸入炉内，增加炉子烟气量并降低燃烧温度。
要控制合理的废气温度。废气温度越高，废气带走的热量越多，热效率越低。但废气温度太低，炉内的平均炉温水平降低，炉内热交换恶化，加热太慢，炉子生产率下降。因此正确的途径应该是坚持有较高的生产率，合理的废气温度，至于废气所含的任良应采用回收的措施，以提升热效率降低燃耗。
3.2回收废热用以预热空气、煤气
炉子排出的废气所携带的热量，可以通过多种途径加以回收，其中最主要的是用以预热空气及煤气，因为等于把热量又重新带回了炉膛，可以直接提升炉子的热效率，降低燃料消耗量。从热能利用的方法看，也可以利用余热来生产蒸汽，供发电或其他用途。

冷却水带走的热量，通常要占炉子热支出的13%~15%，甚至更高。为了减少冷却水带走的热量，采纳的措施有：〔1〕减少不必要的水冷却面积；〔2〕进行水冷管的绝热包扎；〔3〕采纳汽化冷却；〔4〕采纳无水冷滑轨。

减少砌体散热的主要措施是执行绝热。采纳轻质耐火材料和各种绝热材料，可以有效的减少通过砌体传导损失的热。关于间歇操作的炉子，采纳轻质材料还可以减少砌体蓄热的损失。

炉子热耗高几热效率低往往不是技术方面的原因，而是管理与调度的不善造成。例如炼钢铸锭与均热炉配合不好，降低了炉子的热装比及热锭温度。又如加热炉与轧机配合不好，钢坯在炉内待轧，也造成燃耗增加和热效率、生产率降低。因此，应使炉子坚持在额定产量下均衡地操作，并实现各项热工参数的最正确控制。
综上所述，虽然加热炉在节能和技术改革方面取得了较大的成绩，但还未登上最高峰。只要我们不断地开发新技术，客服制约，局限节能的因素，就可以更上一层楼。