電阻爐節(jié)能改造的實踐

電阻爐節(jié)能改造的實踐

1交流系統(tǒng)結構節(jié)能技術作為能源消耗的主要類型之一，加熱爐目前廣泛采用傳統(tǒng)的抗火磚爐的體結構。由于蓄熱量大，加熱速度慢，能量有效，產(chǎn)品獨特，產(chǎn)量高。對其進行節(jié)能技術改造在全國范圍內(nèi)將獲得重大的經(jīng)濟效益。為此,本文通過對目前正在使用的7m3箱式電阻爐(臺車式)進行改造,采用江蘇靖江星火節(jié)能材料廠生產(chǎn)的陶瓷纖維取代耐火磚。經(jīng)正常運行和檢測,使鋁帶材的退火單耗從原來的380kW·h/t降低為138.4KW·h/t。一次工藝過程時間由11.5小時縮短至5小時,產(chǎn)品質(zhì)量合格。2熱功率及熱功率加熱爐總容積為2.8×1.7×1.5=7m3,用壁厚為300mm的耐火磚為爐壁,電加熱功率為120kW,用于鋁帶材(δ=0.2～2mm)的退火,滿載量為3800kg。工藝過程是:從室溫升至將產(chǎn)品裝入后升至工藝要求的430～450℃左右,保溫4小時后斷電,材料隨爐冷卻到250～280℃左右出爐,實際使用時單耗為380kW·h/t左右。3在轉化前后的能耗比較分析中將爐壁材料用陶瓷纖維(δ1=200mm)取代耐火磚,在滿足相同的加熱工藝條件下,進行能耗對比分析。3.1相關材料的熱態(tài)參數(shù)經(jīng)查有關資料,可得耐火磚、陶瓷纖維、鋁材、空氣等在20℃～500℃時的平均熱物性參數(shù)見表1。3.2改造前后的耗對比根據(jù)熱力與傳熱的相應關系式和計算程序,可得到該工藝過程改造前與改造后的耗對比見表2。上述計算結果,表明兩種不同的爐壁材料因其密度和導熱系數(shù)差別大,導致蓄熱量不同,散熱損失也不同,保溫時的補充加熱也不同,因此,總能耗與單耗差別很大。4加熱爐運行成本的測定2001年9月15日由江蘇省南京市節(jié)能技術服務中心監(jiān)測站對改造后的全纖維箱式電阻爐——NJ6700-200進行實際運行檢測,結果如下:本次檢測,加熱爐載量為2301kg,起始溫度T。為43℃,升溫至480℃,升溫時間0.88小時,保溫4.57小時后斷電,對整個工藝過程所測得的參數(shù)進行計算后,得到退火單耗為138.4kW·h/t,熱效率為87.98%。(實測與計算值有些差別,在于加熱的超始與終止溫度不同)。檢測結論是:“由于采用全纖維制造的臺車式電阻爐,容重輕、蓄熱少、使升溫時間快、耗電少;退火單耗為138.4kW·h/t,熱效率達87.98%,節(jié)能效果明顯”。5熱處理總折合質(zhì)量國標ZBJ01012-88關于熱處理箱式、臺車式電阻爐的能耗分等規(guī)定見表3。按可比單耗劃分為一、二、三等,達不到三等指標的屬等外。表中可比單耗以統(tǒng)計期內(nèi)每噸合格件“折合質(zhì)量”計算的平均單耗,由下式表示bK=WGZbΚ=WGΖ式中:bK——統(tǒng)計期內(nèi)某爐可比單耗,kW·h/t;W——相應統(tǒng)計期內(nèi)該爐總耗電量,包括爐子升溫、工件加熱、保溫、待料及輔助設備等耗電量kW·h;GZ——相應統(tǒng)計期內(nèi)合格熱處理件總折合質(zhì)量,t。總折合質(zhì)量是考慮了生產(chǎn)產(chǎn)品類別及工藝的不同。按下式計算GZ=ΣGi·K1·K2·K3·K4其中:Gi——監(jiān)測時本次熱處理的各種合格產(chǎn)品的實際質(zhì)量,kg;K1——產(chǎn)品單件質(zhì)量折算系數(shù);K2——產(chǎn)品類別折算系數(shù);K3——熱處理溫度折算系數(shù);K4——熱處理工藝折算系數(shù)。K1、K2、K3、K4數(shù)值見表4。根據(jù)本爐此次工藝過程及產(chǎn)品類別,應取K1=1.0,K2=1.0,K3=0.5,K4=1.0。因此,熱處理總折合質(zhì)量GZ=0.5×2301=1150.5kg。所以,可比單耗bK=138.4×2=276.8kW·h/t。比國標ZBJ01012-88所規(guī)定的臺車式電阻爐額定功率>65kW的一等爐的可比單耗≤390kW·h/t還低得多。說明本爐性能良好,節(jié)能效果顯著。5經(jīng)濟效益分析從本爐改造前后所得的結果,說明目前仍廣泛使用的傳統(tǒng)耐火磚爐體結構的箱式(臺車式)電阻爐,能耗大、熱效率低、加熱時間長。若采用陶瓷纖維的爐體結構,不僅可大大降低能耗,而且可使工藝過程的時間大為縮短。以本爐為例,每噸產(chǎn)品的能耗可由原來的380kW·h,降至138.4kW·h,實際節(jié)電262.4kW·h。以每天處理兩爐共6t材料,每