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机械行业工业炉的发展方向在哪里

“三高一低”理论

高炉温：就是提高炉子的温度水平，这可以用增加供热负荷来实现。如果不能奏效时，可以从提高燃料的发热值，提高助燃剂的含氧量和提高助燃剂和燃料的预热温度着手，从而提高燃烧温度和炉温，增加传给被加热物的热量，由此可以提高炉子的产量，并为高温慢加热创造条件。

高烟温：就是提高烟气的出炉温度，这也可以用增加供热负荷来实现。特别是对连续式加热炉，可以在预热段内多布置供热点来加强供热，甚至在预热段内都供热，取消整个预热段，实施低温快加热的原则。由此提高整个炉子的温度水平，保证提高炉子的产量。

高余热回收：就是充分利用烟气的余热来预热助燃用空气和煤气时，提高燃烧用空气和煤气的预热温度，进一步降低烟气的排放温度，将烟气余热的热量返回至炉内，从而提高余热回收率，又提高炉子的热效率，节约燃料消耗。

低炉子惰性：就是要降低炉衬的蓄热量，使炉子升温快降温也快，保证炉子在高炉温情况下的加热质量和适应工况变化的能力，有助于生产过程的自动化和计算机控制，保证提高加热质量。并且还可以降低炉衬的蓄热和散热热损失，进一步提高炉子的热效率和降低燃料消耗，使炉子具有更高的科技水平。

“三高一低”理论的技术基础。

随着工业水平的发展，出现了许多新技术和新产品，为实现“三高一低”理论创造了有利条件。这些新技术和新产品有：

（1）、蓄热室式高回收热交换设备。国内外研究制造了一种新型的蓄热式热交换装置，这一改过去蓄热室的结构庞大，换向时间长，排烟温度高，热回收率低和预热温度低而波动大等缺点。创新成为结构紧凑，换向时间短，排烟温度低，预热温度高，使用寿命长和热回收率高的热交换装置。

（2）、自身预热式燃烧装置。自身预热式燃烧装置是近几十年发展起来的一种新型燃烧器，它本身带有一个热交换装置，回收烟气的余热来预热助燃用空气，是一种节能效果明显、使用和安装均方便的一种燃烧装置。把蓄热式热交换装置移植到自身预热式燃烧器上，使其得到一个飞跃的进步。节能效果大为提高，燃烧性能大为改进，不仅可用于高温的钢材加热炉同样可用于低温的钢材热处理炉，均能取得良好的效果。

（3）、耐火纤维。我国研究、制造和全面推广使用一种新型的耐火材料即耐火纤维，应用于１０００度以下炉温的硅酸铝全耐火纤维炉衬的使用已相当成功和广泛，取得良好的效果。根据工业炉的炉温进行分层铺设较为合理，它是将耐温最高的耐火纤维放在炉膛的内侧，将耐温最低的放在外侧，发挥各自的优点，既可耐炉内的高温，还可降低工业炉的造价。

（4）、工业控制用高性能的计算机。目前国内已有数以百计的工业加热炉实现了计算控制，取得了高产、优质、低耗和少污染的效果。工业加热炉进行计算控制的第一步：是实现给定炉温和给定空气系数的燃烧控制，其核心是燃料流量的控制和空燃比例的控制，其手段是在给定炉温的要求下，自动控制燃料的流量的多少和燃料流量与空气流量的比例的大小，其方法有：燃料和空气流量测量法、烟气残氧分析反馈法、自寻优控制法和专家系统。进一步提高：用数学模型进行优化控制，优化工业炉的温热制度，即找到******的炉温制度和供热制度。数学模型可以用理论方法确立，也可以根据实验数据或生产数据经过数学处理得到。

工业炉是工厂中的一个局部环节，其中涉及到各设备间的协调、调度和管理，这就需要更高层次的管理优化控制，这是难度更高和因素更复杂的计算机数学模型，因而其水平更高，而实现起来也更困难。

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