当前，能源、资源和环保已经成为制约中国钢铁工业发展的“瓶颈”，应把节能减排作为转变钢铁工业发展方式的抓手。节能的重点是控制能源消耗总量增长和降低吨钢综合能耗。而加热炉是轧钢系统中的能源消耗大户，其能量消耗约占轧钢工序能耗的75～80％。因此，加热炉的能源消耗对轧钢系统乃至整个钢铁行业的能耗水平具有重要影响。在当前能源短缺的形势下，加热炉的节能应当依靠新的节能机理和途径来实现。
本文在回顾加热炉现有节能评价指标的基础上，总结了各指标对能源节约发挥的重要作用，重点分析了热效率和火用效率两个指标的不足，得出了热价值可以作为正确、合理地衡量加热炉能耗水平的指标的结论。
本文阐述并完善了热价值理论体系，形成了热价值第一、第二和第三定律，指出热量会因其引入或引出炉内的位置、时间、截面和所依附载体的不同而有不同的热价值。依据蓄热式炉内的传热机理，推导出了蓄热式加热炉内依附于钢坯和炉气的热价值方程。利用热价值定律分析了连铸坯热装热送、预热助燃空气和煤气以及高温空气燃烧技术等典型加热炉节能措施的节能作用与影响因素，并绘制出相应的关系曲线。就炉型选择、生产率与供热制度和烟气直接入炉循环等关键问题进行了研究，提出了加热炉的节能新途径。结果表明：钢坯热装时应选择蓄热式加热炉，而冷装料时则应选择换热式加热炉；对换热式加热炉而言，炉头处供热宜多，炉尾处供热宜少，而对于蓄热式加热炉而言，炉头处供热宜少，炉尾处供热宜多；烟气直接入炉循环因较预热空、煤气有更高的热价值而能发挥出更大的节能作用。
利用最小二乘法推导出加热炉内一定成分和温度的燃料的顺行引入点公式，分析了在非顺行引入点引入热量所引起的热效应变化，得出热效应在炉内的分配规律，并研究了在非顺行引入点引入燃料时所造成的热损失。结果表明：对于一定成分和温度的燃料，其顺行引入点是固定的；在顺行引入点引入时，没有热损失；如果是非顺行引入，在低非顺行引入点引入煤气要好于在高非顺行引入点引入。
- 作 者：
- 孙文强
- 学科专业：
- 热能工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 东北大学
- 导师姓名：
- 蔡九菊
- 学位年度：
- 2009
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
