2020年铝厂蓄热式熔铝炉节能技术

--重庆泰东（陈工13983732720） 

一、熔铝炉的能耗与节能

国内铝加工行业熔铝炉使用传统的加热技术其能耗一般在65NM3/吨铝左右；在国外，吨铝能耗一般低于55NM3/吨铝。因此，国内的熔铝炉节能潜力还有很大的空间。

判断熔铝炉能耗高低以及是否节能，从两个方面来看，第一，燃烧器效率（即烧嘴效率），第二，燃烧及温度控制系统的好坏，第三、烟气回收利用率。

1、燃烧器设计选型都是相当重要，国内熔铝炉普遍使用蓄热式燃烧器，但是结构老旧，所以能耗指标有个上限，我公司由于经常和国外优秀的炉子公司合作，也经常在国外各大铝厂做设备并了解他们的生产工艺，同时使用的大量的国外新式燃烧器，所以，我司吸取了国外最新技术研发的燃烧器（蓄热式烧嘴），具有耐用节能，燃气燃烧效率高的优点，能让铝厂客户的天然气能耗大大降低，即降低了铝厂的生产成本。

2、我司拥有近20年炉子经验，同时结合国外最新技术，设计的燃烧及温度控制系统做到先进合理，极度精细化控制，保证设备的安全，稳定，能耗降到最佳。

3、我司采用极致化的烟气回收系统，烟气近100%回收利用，同时采用变频器控制排烟，最终排烟温度极低，从而使烟气带走的热量损失极小，使熔铝炉天然气能耗极低。 

二、我司新型蓄热式燃烧系统的特点

（1）节能效果显著，比传统熔化炉平均节能25%以上

由于蓄热体“极限回收”了烟气中大部分的余热，并由参与燃烧的介质带回炉内，大大降低了炉子的热支出，所以采用蓄热式燃烧技术的炉子比传统熔化炉节能。

（2）消除了局部高温区，炉温分布均匀，同时降低铝的烧损。

燃料在高温低氧浓度工况下燃烧，在炉内形成没有明显火焰的弥漫燃烧，消除了火焰产生的局部高温区，火焰边界几乎扩大到整个炉膛，使炉温更加均匀。蓄热式烧嘴工作状态频繁交换，使燃烧热点的位置及炉气流动方向频繁改变，强化了炉气对流，减小炉内死角，也使炉温更加均匀。

（3）提高加热质量

均匀的炉温使铝锭加热更均匀，降低了局部高温以及富氧环境对铝液的挥发和氧化作用。 

（4）延长炉子耐火材料使用寿命

炉温均匀和消除局部高温区使耐火材料受热均匀，并保证耐火材料始终工作在合理的使用温度范围内。

（5）减少温室效应气体CO₂排放量及NO_X生量

燃料节省25%，相应的CO₂排放量也减少25%。由于局部高温区的消除，有效的降低了NO_X的生成量。

三、应用案例

下面以我司改造的燃油、燃气蓄热式熔铝炉的数据结果展示。

1．某铝厂熔化车间——2017年改造项目

改造前：熔化率：5t/h，天然气单耗：65 m³/吨铝

改造后：熔化率：6t/h，天然气单耗：58 m³/吨铝

相关参数：

熔化材料：铝坯及再生铝材

炉子形式：矩形固定式

炉子容量：30T         炉膛工作温度：< 1200℃

铝液温度：720℃～830℃       熔体温差：≤±5℃

熔池面积：5.05×4.5=22.7m²

熔池深度：650mm

铝坯入炉温度：常温

燃料：天然气

发热值：8 500 kcal/Nm³

排烟温度：<150℃

蓄热材料：陶瓷小球

烧嘴型式：重庆泰东新型蓄热式烧嘴及燃烧控制系统

2．某外资铝业有限公司在国内分公司——2019年改造项目

改造前：常规的蓄热式燃烧系统，熔化率为10吨/h，吨铝耗天然气68 m³/吨铝。改造后：熔化率达到14吨/h，吨铝耗天然气：48 m³/吨铝，平均节能率30%。

相关参数如下：

熔化材料：70％铝及铝合金锭、30%废料

炉子形式：圆形固定式、一扇组合大炉门、机械扒渣

炉子容量：50T

炉膛工作温度： < 1200℃

铝液温度：730℃～850℃

熔池面积：3.14*3.1*3.1=30.1 m²

熔料入炉温度：常温

燃料：天然气

发热值：8500kcal/kg

排烟温度：<150℃

蓄热材料：陶瓷小球

烧嘴型式：重庆泰东最新型低氮蓄热式烧嘴及燃烧控制系统

总结：

采用重庆泰东的新型蓄热式熔铝炉技术，带来的直接经济效益主要是节省燃料。由于消除局部高温区，炉温分布均匀，使耐火材料使用寿命延长，同时提高了加热质量，减少了氧化烧损。由这些因素带来的经济效益也是相当可观的。

从环境保护角度来说，燃料节省30%，烟气中CO₂等温室气体总量也相应减少了25%。同时由于燃料在高温空气贫氧环境下，降低了NO_X的产生。总之，蓄热技术应用到熔铝炉上，起到了很好的节能效果；也降低了CO₂和NO_X的排放，减轻环境污染。